DE102020103415A1 - High pressure gas tank and manufacturing process for a high pressure gas tank - Google Patents

High pressure gas tank and manufacturing process for a high pressure gas tank Download PDF

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Abstract

Ein Hochdruckgastank (100; 200; 300) beinhaltet eine Ummantelung (10), die einen Innenraum hat, um Gas aufzunehmen; eine Verstärkungsschicht (74) die auf die Ummantelung geschichtet ist und die Kohlefasern und ein erstes Harz hat; eine dazwischenliegende Schicht (73), die auf mindestens einen Teil der Verstärkungsschicht (74) geschichtet ist; und eine Schutzschicht (72), die auf die dazwischenliegende Schicht (73) geschichtet ist und die Glasfasern und ein zweites Harz hat. Die dazwischenliegende Schicht (73) hat eine höhere Gasdurchlässigkeit als die Verstärkungsschicht (74) und die Schutzschicht (72).A high pressure gas tank (100; 200; 300) includes a casing (10) having an interior space for containing gas; a reinforcement layer (74) laminated on the cover and having the carbon fibers and a first resin; an intermediate layer (73) laminated on at least a portion of the reinforcement layer (74); and a protective layer (72) which is laminated on the intermediate layer (73) and which has glass fibers and a second resin. The intermediate layer (73) has a higher gas permeability than the reinforcement layer (74) and the protective layer (72).

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNGTECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochdruckgastank und ein Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank.The invention relates to a high pressure gas tank and a manufacturing method for a high pressure gas tank.

BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDS DER TECHNIKDESCRIPTION OF THE RELATED ART

Ein Tank, der eine Ummantelung, der einen Innenraum für das Speichern eines Gases hat, und eine Verstärkungsschicht beinhaltet, die so ausgeformt ist, dass sie die Ummantelung abdeckt und dass sie die Festigkeit des Tanks gegenüber dem Innendruck sicherstellt, ist bekannt als ein Tank für das Speichern und das Halten eines Hochdruckgases. Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2011-106514 ( JP 2011-106514 A ) offenbart eine Gestaltung, in der eine innerste Schicht zwischen der Ummantelung und einem Hüllkörper ausgeformt ist, die durch das Wickeln von Fasern um die Ummantelung die Verstärkungsschicht ist. In dieser Gestaltung wird Wasserstoff, das ein Gas ist, das durch die Ummantelung hindurchgegangen ist, in der innersten Schicht festgehalten, um Wasserstoff daran zu hindern, durch die Verstärkungsschicht hindurchzugehen, die sich außerhalb der innersten Schicht befindet. Die Verstärkungsschicht wird somit davor bewahrt, von dem Wasserstoff, das durch die Ummantelung hindurchgegangen ist, beschädigt zu werden.A tank that includes a case having an inner space for storing a gas and a reinforcing layer formed to cover the case and ensure the strength of the tank against the internal pressure is known as a tank for storing and holding a high pressure gas. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-106514 ( JP 2011-106514 A ) discloses a design in which an innermost layer is formed between the sheath and a cladding body, which is the reinforcement layer by winding fibers around the sheath. In this configuration, hydrogen, which is a gas that has passed through the shell, is trapped in the innermost layer to prevent hydrogen from passing through the reinforcement layer that is outside the innermost layer. The reinforcement layer is thus prevented from being damaged by the hydrogen that has passed through the cladding.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Allerdings hat die innerste Schicht, die durch das Wickeln der Fasern um die Ummantelung herum ausgeformt wird, einen höheren Grad an Oberflächenunebenheit als die Ummantelung, die eine glatte Oberfläche hat. Die Erfinder fanden heraus, dass das Ausformen der Verstärkungsschicht auf der inneren Schicht, die einen größeren Grad an Oberflächenunebenheit als die Ummantelung hat, das nachfolgende Problem verursacht. Wenn die Verstärkungsschicht auf der innersten Schicht ausgeformt ist, die einen größeren Grad an Oberflächenunebenheit hat als die Ummantelung, wird die Form der Verstärkungsschicht durch die unebene Form der Oberfläche der innersten Schicht geändert. Die Verstärkungsschicht ist daher einer örtlichen Spannung ausgesetzt und die Festigkeit der Verstärkungsschicht ist durch die Spannung reduziert. Dementsprechend wird eine Technik benötigt, die die Verringerung der Festigkeit eines Gastanks beschränkt und ebenso Schädigung der Verstärkungsschicht aufgrund des Wasserstoffes beschränkt, der durch die Ummantelung hindurchgegangen ist.However, the innermost layer formed by wrapping the fibers around the cladding has a higher degree of surface roughness than the cladding, which has a smooth surface. The inventors found that forming the reinforcing layer on the inner layer, which has a greater degree of surface unevenness than the cover, causes the following problem. When the reinforcing layer is formed on the innermost layer which has a greater degree of surface unevenness than the cladding, the shape of the reinforcing layer is changed by the uneven shape of the surface of the innermost layer. The reinforcement layer is therefore subjected to local stress and the strength of the reinforcement layer is reduced by the stress. Accordingly, what is needed is a technique that limits the reduction in strength of a gas tank and also limits damage to the reinforcing layer due to the hydrogen that has passed through the jacket.

Die Erfindung stellt einen Hochdruckgastank bereit, und ein Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank.The invention provides a high pressure gas tank and a manufacturing method for a high pressure gas tank.

Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf einen Hochdruckgastank. Der Hochdruckgastank beinhaltet: eine Ummantelung, der einen Innenraum hat, um Gas aufzunehmen; eine Verstärkungsschicht, die auf die Ummantelung geschichtet ist und die Kohlefasern und ein erstes Harz hat; eine dazwischenliegende Schicht, die auf mindestens einen Teil der Verstärkungsschicht geschichtet ist; und eine Schutzschicht die auf die dazwischenliegende Schicht geschichtet ist und die Glasfasern und ein zweites Harz hat. Die dazwischenliegende Schicht hat eine höhere Gasdurchlässigkeit als die Verstärkungsschicht und die Schutzschicht.A first aspect of the invention relates to a high pressure gas tank. The high pressure gas tank includes: a shell that has an interior space for containing gas; a reinforcing layer that is laminated on the cover and that has carbon fibers and a first resin; an intermediate layer laminated on at least a portion of the reinforcement layer; and a protective layer laminated on the intermediate layer and having the glass fibers and a second resin. The intermediate layer has a higher gas permeability than the reinforcement layer and the protective layer.

Entsprechend dem ersten Gesichtspunkt wird das Gas, das durch die Ummantelung hindurchgegangen ist, in einer Ebenen-Richtung so verbreitet, dass das Gas daran gehindert wird, sich örtlich zwischen der Verstärkungsschicht und der Schutzschicht anzusammeln. Diese Gestaltung verhindert Schädigung der Schutzschicht durch das Gas, das durch die Ummantelung hindurchgegangen ist. Darüber hinaus wird die Verringerung der Festigkeit des Hochdruckgastanks aufgrund des Vorhandenseins der dazwischenliegenden Schicht beschränkt, da die dazwischenliegende Schicht zwischen der Verstärkungsschicht und der Schutzschicht ausgeformt ist.According to the first aspect, the gas that has passed through the jacket is diffused in a plane direction so that the gas is prevented from being locally accumulated between the reinforcing layer and the protective layer. This design prevents damage to the protective layer from the gas that has passed through the jacket. In addition, since the intermediate layer is formed between the reinforcing layer and the protective layer, the decrease in strength of the high pressure gas tank due to the presence of the intermediate layer is restricted.

In dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung kann die Ummantelung einen Zylinderabschnitt und ein Paar halbkugelförmiger Domabschnitte beinhalten, die sich an beiden Enden des Zylinderabschnitts befinden, und die dazwischenliegende Schicht kann über dem Zylinderabschnitt ausgeformt sein.In the first aspect of the invention, the shell may include a cylinder portion and a pair of hemispherical dome portions located at both ends of the cylinder portion, and the intermediate layer may be formed over the cylinder portion.

Mit der obigen Gestaltung ist die zwischenliegende Schicht über dem Zylinderabschnitt ausgeformt, wo sich das Gas, das durch die Ummantelung hindurchgegangen ist, relativ unwahrscheinlich zu der Außenseite des Hochdruckgastanks durch die Schutzschicht bewegt; das Gas wird daran gehindert sich örtlich zwischen der Verstärkungsschicht und der Schutzschicht anzusammeln und es wird Schädigung der Schutzschicht verhindert.With the above configuration, the intermediate layer is formed over the cylinder portion where the gas that has passed through the jacket is relatively unlikely to move to the outside of the high pressure gas tank through the protective layer; the gas is prevented from locally accumulating between the reinforcing layer and the protective layer and damage to the protective layer is prevented.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht entlang der gesamten Umfangsfläche des Hochdruckgastanks ausgeformt sein. Mit dieser Gestaltung wird das Gas, das durch die Ummantelung und dann durch die Verstärkungsschicht hindurchgegangen ist, in einer Umfangsrichtung in der dazwischenliegenden Schicht verteilt. Das Gas wird daher daran gehindert sich örtlich zwischen der Verstärkungsschicht und der Schutzschicht anzusammeln und Schädigung an der Schutzschicht wird verhindert.In the above aspect, the intermediate layer may be formed along the entire peripheral surface of the high pressure gas tank. With this configuration, the gas that has passed through the jacket and then through the reinforcing layer is distributed in a circumferential direction in the intermediate layer. The Gas is therefore prevented from accumulating locally between the reinforcing layer and the protective layer, and damage to the protective layer is prevented.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht so ausgeformt sein, dass sie eine gesamte Oberfläche der Ummantelung abdeckt. Mit dieser Gestaltung wird das Gas wirkungsvoller daran gehindert, sich örtlich zwischen der Verstärkungsschicht und der Schutzschicht in dem gesamten Hochdruckgastank anzusammeln.In the above aspect, the intermediate layer may be formed so as to cover an entire surface of the clad. With this configuration, the gas is prevented more effectively from being locally accumulated between the reinforcing layer and the protective layer in the entire high pressure gas tank.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht aus einem nichtgewebten Stoff oder einem Schaum hergestellt sein. Mit dieser Gestaltung wird das Gas, das durch die Ummantelung und dann durch die Verstärkungsschicht hindurchgegangen ist, in der Ebenen-Richtung in der dazwischenliegenden Schicht verteilt, die aus dem nichtgewebten Stoff oder dem Schaum besteht.In the above aspect, the intermediate layer may be made of a nonwoven fabric or a foam. With this configuration, the gas that has passed through the cover and then through the reinforcing layer is distributed in the plane direction in the intermediate layer made of the nonwoven fabric or the foam.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht aus einer faserverstärkten Kunststoffschicht hergestellt sein.In the above aspect, the intermediate layer may be made of a fiber reinforced plastic layer.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht durch die Verwendung der Kohlefasern durchgehend mit der Verstärkungsschicht ausgeformt sein oder kann durch die Verwendung der Glasfasern durchgehend mit der Schutzschicht ausgeformt sein.In the above viewpoint, the intermediate layer may be continuously formed with the reinforcing layer by using the carbon fibers, or may be continuously formed with the protective layer by using the glass fibers.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht in einem anderen Bereich als dem Bereich ausgeformt sein, wo ein Wicklungsende ausgeformt ist, wobei das Wicklungsende ein Ende einer Wicklung der Glasfasern in der Schutzschicht ist.In the above aspect, the intermediate layer may be formed in a region other than the region where a winding end is formed, the winding end being one end of a winding of the glass fibers in the protective layer.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht eine höhere Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung haben, als die Verstärkungsschicht und die Schutzschicht, wobei die Ebenen-Richtung eine Richtung parallel zu der Oberfläche der Ummantelung ist.In the above aspect, the intermediate layer can have a higher gas diffusion rate in the plane direction than the reinforcing layer and the protective layer, the plane direction being a direction parallel to the surface of the clad.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung der dazwischenliegenden Schicht 100 Pa/s oder höher sein.In the above aspect, the gas diffusion rate in the plane direction of the intermediate layer can be 100 Pa / s or higher.

In dem obigen Gesichtspunkt kann der Hochdruckgastank zusätzlich eine Harzschicht beinhalten, die auf der Schutzschicht ausgeformt ist. Die Harzschicht kann aus derselben Art von Harz wie das zweite Harz hergestellt sein.In the above aspect, the high pressure gas tank may additionally include a resin layer formed on the protective layer. The resin layer can be made of the same kind of resin as the second resin.

Ein zweiter Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank. Das Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank beinhaltet: Vorbereiten einer Ummantelung, die einen Innenraum hat, um Gas aufzunehmen; Ausformen einer Verstärkungsschicht, die Kohlefasern und ein erstes Harz hat, auf der Ummantelung; Ausformen einer dazwischenliegenden Schicht auf mindestens einem Teil der Verstärkungsschicht; Ausformen einer Schutzschicht, die Glasfasern und ein zweites Harz hat, auf der dazwischenliegenden Schicht; Aushärten des ersten Harzes der Verstärkungsschicht und des zweiten Harzes der Schutzschicht, um einen Roh-Tank auszuformen; und Befüllen des Roh-Tanks mit einem Fluid, das einen höheren Druck als einen vorgegebenen maximalen Betriebsdruck des Hochdruckgastanks hat, um den Roh-Tank mit Druck zu beaufschlagen und somit den Hochdruckgastank fertig zu bearbeiten. Die dazwischenliegende Schicht hat nach der Druckbeaufschlagung eine höhere Gasdurchlässigkeit als die Verstärkungsschicht und die Schutzschicht.A second aspect of the invention relates to a manufacturing method for a high pressure gas tank. The manufacturing method for a high pressure gas tank includes: preparing a casing having an interior space to contain gas; Forming a reinforcing layer comprising carbon fibers and a first resin on the cover; Forming an intermediate layer on at least a portion of the reinforcement layer; Forming a protective layer comprising glass fibers and a second resin on the intermediate layer; Curing the first resin of the reinforcing layer and the second resin of the protective layer to form a green tank; and filling the raw tank with a fluid that has a higher pressure than a predetermined maximum operating pressure of the high-pressure gas tank in order to pressurize the raw tank and thus finish processing the high-pressure gas tank. After the application of pressure, the intermediate layer has a higher gas permeability than the reinforcement layer and the protective layer.

In dem zweiten Gesichtspunkt kann die Ummantelung einen Zylinderabschnitt und ein Paar halbkugelförmiger Domabschnitte beinhalten, die sich an beiden Enden des Zylinderabschnitts befinden. Die dazwischenliegende Schicht kann über dem Zylinderabschnitt ausgeformt sein.In the second aspect, the shell may include a cylinder portion and a pair of hemispherical dome portions located at both ends of the cylinder portion. The intermediate layer can be formed over the cylinder section.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht entlang der gesamten Umfangsfläche des Hochdruckgastanks ausgeformt sein.In the above aspect, the intermediate layer may be formed along the entire peripheral surface of the high pressure gas tank.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht so ausgeformt sein, dass sie eine gesamte Oberfläche der Ummantelung abdeckt.In the above aspect, the intermediate layer may be formed so as to cover an entire surface of the clad.

In dem obigen Gesichtspunkt kann das Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank zusätzlich ein Aushärten des zweiten Harzes beinhalten, um eine Harzschicht auf der Schutzschicht auszuformen.In the above aspect, the manufacturing method for a high pressure gas tank may additionally include curing the second resin to form a resin layer on the protective layer.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht aus einem nichtgewebten Stoff oder Schaum hergestellt sein.In the above aspect, the intermediate layer may be made of a non-woven fabric or foam.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht aus einer faserverstärkten Kunststoffschicht hergestellt sein.In the above aspect, the intermediate layer may be made of a fiber reinforced plastic layer.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht durch die Verwendung der Kohlefasern durchgehend mit der Verstärkungsschicht ausgeformt sein oder kann durch die Verwendung der Glasfasern durchgehend mit der Schutzschicht ausgeformt sein.In the above viewpoint, the intermediate layer may be continuously formed with the reinforcing layer by using the carbon fibers, or may be continuously formed with the protective layer by using the glass fibers.

In dem obigen Gesichtspunkt kann die dazwischenliegende Schicht in einem anderen Bereich als dem Bereich ausgeformt sein, wo ein Wicklungsende ausgeformt ist, wobei das Wicklungsende ein Ende einer Wicklung der Glasfasern in der Schutzschicht ist.In the above aspect, the intermediate layer may be formed in a region other than the region where a coil end is formed, wherein the winding end is one end of a winding of the glass fibers in the protective layer.

FigurenlisteFigure list

Merkmale, Vorteile, und technische und industrielle Bedeutung von exemplarischen Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Zahlen gleiche Elemente kennzeichnen und worin:

  • 1 eine schematische Schnittansicht eines Hochdruckgastanks ist;
  • 2 ein teilweise vergrößerter schematischer Schnitt einer äußeren Wand des Hochdruckgastanks ist;
  • 3 ein Flussdiagramm ist, das den Entwurf eines Herstellungsverfahrens für einen Hochdruckgastank veranschaulicht;
  • 4 ein teilweise vergrößerter schematischer Schnitt der äußeren Wand des Hochdruckgastanks ist;
  • 5 eine Schnittansicht ist, die eine schematische Gestaltung einer Messeinheit für das Messen einer Gasdiffusionsrate veranschaulicht;
  • 6 ein Flussdiagramm ist, das den Entwurf einer Messmethode für die Gasdiffusionsrate veranschaulicht;
  • 7 ein Diagramm ist, das veranschaulicht, wie die Gasdiffusionsrate berechnet wird;
  • 8 ein teilweise vergrößerter schematischer Schnitt einer äußeren Wand eines Hochdruckgastanks ist;
  • 9 ein Diagramm ist, das die Ergebnisse eines Bersttests für den Hochdruckgastank veranschaulicht;
  • 10 eine grafische Darstellung ist, die eine schematische Gestaltung einer Ausführungsform des Hochdruckgastanks veranschaulicht; und
  • 11 eine grafische Darstellung ist, die eine schematische Gestaltung einer Ausführungsform des Hockdruckgastanks veranschaulicht.
Features, advantages, and technical and industrial importance of exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings, in which like numbers identify like elements and in which:
  • 1 Fig. 3 is a schematic sectional view of a high pressure gas tank;
  • 2 Fig. 3 is a partially enlarged schematic section of an outer wall of the high pressure gas tank;
  • 3 Fig. 10 is a flow chart illustrating the outline of a manufacturing method for a high pressure gas tank;
  • 4th Fig. 3 is a partially enlarged schematic section of the outer wall of the high pressure gas tank;
  • 5 Fig. 13 is a sectional view illustrating a schematic configuration of a measuring unit for measuring a gas diffusion rate;
  • 6th Fig. 3 is a flowchart illustrating the outline of a gas diffusion rate measurement method;
  • 7th Figure 13 is a diagram illustrating how the gas diffusion rate is calculated;
  • 8th Fig. 3 is a partially enlarged schematic section of an outer wall of a high pressure gas tank;
  • 9 Figure 13 is a diagram illustrating the results of a burst test for the high pressure gas tank;
  • 10 Fig. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of the high pressure gas tank; and
  • 11 Figure 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of the high pressure gas tank.

GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Erste AusführungsformFirst embodiment

allgemeine Gestaltung eines Hochdruckgastanksgeneral design of a high pressure gas tank

1 ist eine schematische Schnittansicht eines Hochdruckgastanks 100 entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung. Der Hochdruckgastank 100 ist ein Tank, der ein Hochdruckgas speichert. In der vorliegenden Ausführungsform speichert der Hochdruckgastank 100 komprimierten Wasserstoff als das Hochdruckgas und ist beispielsweise auf ein Brennstoffzellenfahrzeug montiert, das mit einer Brennstoffzelle ausgestattet ist, die Wasserstoff als Treibgas verwendet. Der Hochdruckgastank 100 beinhaltet einen Ummantelung 10, eine Verstärkungsschicht 70 und Verschlüsse 21, 22. 1 Fig. 3 is a schematic sectional view of a high pressure gas tank 100 according to an embodiment of the invention. The high pressure gas tank 100 is a tank that stores a high pressure gas. In the present embodiment, the high pressure gas tank stores 100 compressed hydrogen as the high pressure gas and is mounted on, for example, a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell that uses hydrogen as a propellant gas. The high pressure gas tank 100 includes a sheath 10 , a reinforcement layer 70 and closures 21st , 22nd .

Die Ummantelung 10 hat einen Innenraum für das Speichern eines Hochdruckgases. Die Ummantelung 10 beinhaltet einen Zylinderabschnitt 16 und zwei im Wesentlichen halbkugelförmige Domabschnitte 17, 18. Der Zylinderabschnitt 16 ist ein Abschnitt, der sich in der Richtung einer Achse O erstreckt und ist in einer zylindrischen Form ausgeformt, und die Domabschnitte 17, 18 befinden sich an beiden Enden des Zylinderabschnittes 16 und sind durchgehend mit dem Zylinderabschnitt 16. Die Ummantelung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem Polyamidharz hergestellt. Beispiele von dem Polyamidharzen, die die Ummantelung 10 ausformen, beinhalten Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 11, und Nylon 12. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ummantelung 10 aus Nylon 6 hergestellt.The sheath 10 has an interior space for storing a high pressure gas. The sheath 10 includes a cylinder section 16 and two substantially hemispherical dome sections 17th , 18th . The cylinder section 16 is a portion that extends in the direction of an axis O and is formed in a cylindrical shape, and the dome portions 17th , 18th are located at both ends of the cylinder section 16 and are continuous with the cylinder section 16 . The sheath 10 of the present embodiment is made of a polyamide resin. Examples of the polyamide resins that make up the sheath 10 mold, include nylon 6th , Nylon 66 , Nylon 610 , Nylon 612 , Nylon 11 , and nylon 12 . In the present embodiment, the sheath is 10 made of nylon 6th manufactured.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ummantelung 10 durch das Verbinden einer Vielzahl von Bauteilen ausgeformt. Insbesondere beinhaltet die Ummantelung 10 die Ummantelungsbauteile 11, 12, 13. Die Ummantelungsbauteile 11, 12, 13 sind in dieser Reihenfolge in der Richtung der Achse O angeordnet. Die Ummantelungsbauteile 11, 12, und die Ummantelungsbauteile 12, 13 können durch ein Verfahren wie beispielsweise Infrarotschweißen, Laserschweißen, Heißplattenschweißen, Vibrationsschweißen oder Ultraschallschweißen verbunden sein. Die Ummantelung 10 kann aus einer Vielzahl an anderen Bauteilen als diesen drei Bauteilen bestehen und kann mit einem Verfahren unterschiedlich von dem Verbinden einer Vielzahl an Bauteilen ausgeformt sein, wie das Ausformen der gesamten Ummantelung 10 als ein einstückiges Bauteil. Die Verschlüsse 21, 22 sind in den Kopfteilen der Domabschnitte 17, 18 der Ummantelung 10 angeordnet. Die Verschlüsse 21, 22 sind mit dem Ummantelungsbauteil 11 oder dem Ummantelungsbauteil 13 durch zum Beispiel Einsatzschweißen verbunden.In the present embodiment, the sheath is 10 formed by joining a plurality of components. In particular, the sheath includes 10 the casing components 11 , 12 , 13 . The casing components 11 , 12 , 13 are arranged in this order in the direction of the O-axis. The casing components 11 , 12 , and the jacket components 12 , 13 may be joined by a method such as infrared welding, laser welding, hot plate welding, vibration welding, or ultrasonic welding. The sheath 10 may be composed of a plurality of components other than these three components, and may be formed by a method other than joining a plurality of components, such as forming the entire casing 10 as a one-piece component. The closures 21st , 22nd are in the headboards of the dome sections 17th , 18th the sheath 10 arranged. The closures 21st , 22nd are with the sheathing component 11 or the sheathing component 13 connected by, for example, insert welding.

Die Verstärkungsschicht 70 ist so ausgeformt, dass sie die äußere Oberfläche der Ummantelung 10 abdeckt. Die Verstärkungsschicht 70 verstärkt die Ummantelung 10 um die Festigkeit des Hochdruckgastanks 100 zu verbessern, insbesondere die Festigkeit vor allem gegen den tankinternen Druck des Hochdruckgastanks 100. Die Verstärkungsschicht 70 beinhaltet eine CFRP Schicht 74, eine Gasdiffusionsschicht 73, eine GFRP Schicht 72 und eine Harzschicht 71. Der Hochdruckgastank 100 der vorliegenden Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht 70 die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 hat. Die Verstärkungsschicht 70 wird genauer beschrieben.The reinforcement layer 70 is shaped so that it is the outer surface of the jacket 10 covers. The reinforcement layer 70 strengthens the sheath 10 the strength of the high pressure gas tank 100 to improve, in particular the strength against the internal pressure of the high pressure gas tank 100 . The reinforcement layer 70 includes a CFRP layer 74 , a gas diffusion layer 73 , a GFRP layer 72 and a resin layer 71 . The high pressure gas tank 100 the present embodiment is characterized in that the reinforcing layer 70 the gas diffusion layer 73 between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 Has. The reinforcement layer 70 is described in more detail.

2 ist ein teilweise vergrößerter schematischer Schnitt einer äußeren Wand des Hochdruckgastanks 100. Die Verstärkungsschicht 70 ist durch das Schichten der CFRP Schicht 74, der Gasdiffusionsschicht 73, der GFRP Schicht 72 und der Harzschicht 71 in dieser Reihenfolge von der Seite der Ummantelung 10 zu der äußeren Umfangsseite des Hochdruckgastanks 100 hin ausgeformt. Die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72 sind Schichten, die aus faserverstärktem Kunststoff (FRP) hergestellt sind, der aus Fasern, die um die Ummantelung 10 gewickelt sind, und aus Harz besteht, mit dem die Fasern durchtränkt sind. Insbesondere die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72 sind Schichten, die durch das Wickeln von langen Fasern, die mit Harz getränkt sind, um die Ummantelung 10 durch Präzisionswickelverfahren (hierauf nachfolgend als der „FW Prozess“ Bezug nehmend) und dann durch das Aushärten des Harzes ausgeformt sind. Obwohl die Verstärkungsschicht 70 feine Risse etc. hat, wie später beschrieben wird, sind diese Risse etc. nicht in 2 dargestellt. 2 Fig. 13 is a partially enlarged schematic section of an outer wall of the high pressure gas tank 100 . The reinforcement layer 70 is by layering the CFRP layer 74 , the gas diffusion layer 73 , the GFRP layer 72 and the resin layer 71 in that order from the side of the jacket 10 to the outer peripheral side of the high pressure gas tank 100 shaped out. The CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 are layers that are made of fiber reinforced plastic (FRP), which is made up of fibers that surround the sheath 10 are wound and made of resin with which the fibers are impregnated. In particular the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 are layers made by wrapping long fibers impregnated with resin around the sheath 10 by precision winding processes (hereinafter referred to as the "FW process") and then by curing the resin. Although the reinforcement layer 70 has fine cracks etc. as will be described later, these cracks etc. are not in 2 shown.

Die CFRP Schicht 74 ist eine Schicht, die kunststoffverstärkte Kohlefasern (CFRP) beinhaltet. Die Funktion der Verstärkungsschicht 70, sicherzustellen, dass der Hochdruckgastank 100 eine ausreichende Festigkeit hat (Festigkeit gegen den tankinternen Druck), wird hauptsächlich durch die CFRP Schicht 74 vollzogen. Die CFRP Schicht 74 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine reifenförmige Schicht und eine spiralförmige Schicht als Schichten, die durch Wickeln von Kohlefasern, die mit Harz getränkt sind, um die Ummantelung 10 herum ausgeformt sind. Die reifenförmige Schicht ist eine Schicht, die durch reifenförmiges Wickeln der Kohlefasern ausgeformt ist und die spiralförmige Schicht ist eine Schicht, die durch spiralförmiges Wickeln der Kohlefasern ausgeformt ist. „Reifenförmiges Wickeln“ ist eine Wickelmethode, in der Fasern im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Achse O gewickelt werden und wird verwendet, um den äußeren Umfang des Zylinderabschnittes 16 der Ummantelung 10 abzudecken. „Spiralförmiges Wickeln“ ist eine Wickelmethode, in der Fasern in einem Winkel gewickelt werden, der in Bezug auf die Richtung der Achse O mehr geneigt ist als in dem reifenförmigen Wickeln und wird verwendet, um den äußeren Umfang der Domabschnitte 17, 18 zusätzlich zu dem äußeren Umfang des Zylinderabschnittes 16 der Ummantelung 10 abzudecken. Die Anzahl an reifenförmigen und spiralförmigen Schichten, die die CFRP Schicht 74 ausformen und die Anordnung, in der die reifenförmigen und spiralförmigen Schichten geschichtet sind, kann wie gewünscht geändert werden. Die CFRP Schicht 74 ist so ausgeformt, dass sie die gesamte Oberfläche der Ummantelung 10 abdeckt. Auf die CFRP Schicht 74 wird auch als „Verstärkungsschicht“ Bezug genommen.The CFRP layer 74 is a layer that contains plastic reinforced carbon fibers (CFRP). The function of the reinforcement layer 70 to ensure that the high pressure gas tank 100 has sufficient strength (resistance to internal pressure in the tank), is mainly due to the CFRP layer 74 completed. The CFRP layer 74 The present embodiment includes a tire-shaped layer and a spiral-shaped layer as layers obtained by winding carbon fibers impregnated with resin around the cover 10 are molded around. The tire-shaped layer is a layer that is formed by winding the carbon fibers in a tire-shape, and the spiral layer is a layer that is formed by winding the carbon fibers in a spiral shape. "Hoop-shaped winding" is a winding method in which fibers are wound substantially perpendicular to the direction of the O-axis and is used around the outer circumference of the cylinder section 16 the sheath 10 to cover. "Spiral winding" is a winding method in which fibers are wound at an angle that is more inclined with respect to the direction of axis O than in hoop winding and is used around the outer periphery of the dome sections 17th , 18th in addition to the outer circumference of the cylinder section 16 the sheath 10 to cover. The number of hooped and spiral layers that make up the CFRP layer 74 and the arrangement in which the hoop-shaped and spiral-shaped layers are layered can be changed as desired. The CFRP layer 74 is shaped so that it covers the entire surface of the casing 10 covers. On the CFRP layer 74 is also referred to as a "reinforcement layer".

Die CFRP Schicht 72 ist eine Schicht, die kunststoffverstärkte Glasfasern beinhaltet (GFRP). Eine Hauptaufgabe der GFRP Schicht 72 ist, das Innere des Hochdruckgastanks 100 vor physikalischen oder chemischen Anregungen zu schützen, die der Oberfläche des Hochdruckgastanks 100 von der Außenseite zugeführt werden. Das bedeutet, dass die GFRP Schicht 72 die unterliegenden Schichten wie die CFRP Schicht 74 davor bewahrt physikalisch beschädigt zu werden und hindert jegliche chemische Substanz etc. daran, in die Verstärkungsschicht 70 einzudringen. Wie die CFRP Schicht 74 kann die GFRP Schicht 72 durch das Aufschichten einer beliebigen Anzahl von reifenförmigen und spiralförmigen Schichten in einer beliebigen Anordnung ausgeformt werden. Die reifenförmige Schicht ist eine Schicht, die durch das reifenförmige Aufwickeln von Glasfasern, die mit Harz getränkt sind, ausgeformt wird, und die spiralförmige Schicht ist eine Schicht, die durch spiralförmiges Aufwickeln von Glasfasern, die mit Harz getränkt sind, ausgeformt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die äußerste Schicht der GFRP Schicht 72 eine reifenförmige Schicht, so dass eine hinreichende Spannung leicht aufgebracht werden kann, wenn die Glasfasern um die Ummantelung 10 gewickelt werden und die Oberfläche der GFRP Schicht 72 geglättet wird. Die GFRP Schicht 72 ist so ausgeformt, dass sie die gesamte Oberfläche der Ummantelung 10 abdeckt. Auf die GFRP Schicht 72 wird auch als „Schutzschicht“ Bezug genommen.The CFRP layer 72 is a layer that contains plastic-reinforced glass fibers (GFRP). A main task of the GFRP layer 72 is, the inside of the high pressure gas tank 100 to protect the surface of the high pressure gas tank from physical or chemical stimuli 100 fed from the outside. That means the GFRP layer 72 the underlying layers such as the CFRP layer 74 prevents being physically damaged and prevents any chemical substance etc. from getting into the reinforcement layer 70 to penetrate. Like the CFRP layer 74 can the GFRP layer 72 formed by stacking any number of hoop-shaped and spiral-shaped layers in any arrangement. The tire-shaped layer is a layer formed by winding glass fibers impregnated with resin in a hoop shape, and the spiral layer is a layer formed by spiral winding glass fibers impregnated with resin. In the present embodiment, the outermost layer is the GFRP layer 72 a hoop-shaped layer so that sufficient tension can easily be applied when the glass fibers are around the jacket 10 be wrapped and the surface of the GFRP layer 72 is smoothed. The GFRP layer 72 is shaped so that it covers the entire surface of the casing 10 covers. On the GFRP layer 72 is also referred to as the "protective layer".

Beispiele für das Harz, das in jeder der Schichten enthalten ist, die die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72 ausformen, beinhalten heißhärtende Harze wie Epoxidharz und thermoplastische Harze wie ein Polyesterharz und ein Polyamidharz. Auf die Harze, die in der CFRP Schicht 74 enthalten sind, wird auch als erstes Harz Bezug genommen, und auf die Harze, die in der GFRP Schicht 72 enthalten sind, wird auch als zweites Harz Bezug genommen. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Epoxidharz als das erste Harz und als das zweite Harz verwendet. Das erste Harz und das zweite Harz können entweder von derselben Art oder von unterschiedlichen Arten sein. Wenn das erste Harz und das zweite Harz von derselben Art sind, können Eigenschaften des Harzes verändert werden, durch das Hinzufügen eines Härtebeschleunigers oder eines Verfestigungsmittels oder, wenn ein Härtebeschleuniger oder ein Verfestigungsmittel hinzugefügt wird, durch das Verändern der Art oder der Menge des Härtebeschleunigers oder des Verfestigungsmittels.Examples of the resin contained in each of the layers that make up the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 mold include thermosetting resins such as epoxy resin and thermoplastic resins such as a polyester resin and a polyamide resin. On the resins that are in the CFRP layer 74 Resin is also referred to as the first resin, and the resins contained in the GFRP layer 72 are also referred to as the second resin. In the present embodiment, an epoxy resin is used as the first resin and the second resin. The first resin and the second resin may be either the same type or different types. When the first resin and the second resin are of the same kind, properties of the resin can be changed by adding a hardening accelerator or a solidifying agent or, when adding a hardening accelerator or a solidifying agent, changing the kind or the amount the hardening accelerator or the solidifying agent.

Die Gasdiffusionsschicht 73 ist eine Schicht, die eine höhere Gasdurchlässigkeit als die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72 hat. Insbesondere in der vorliegenden Ausführungsform hat die Gasdiffusionsschicht 73 eine höhere Gasdiffusionsrate in einer Richtung parallel zu der Oberfläche der Ummantelung 10 (darauf im Nachfolgenden auch als Ebenen-Richtung Bezug genommen) als die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72. Die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung der Gasdiffusionsschicht 73 ist 100 Pa/s oder höher. In der Gasdiffusionsschicht 73 diffundiert das Gas in der Dickenrichtung der Gasdiffusionsschicht 73 genauso. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung als eine Kennzahl verwendet, die die Weite anzeigt, bis zu der das Gas in der Ebenen-Richtung zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 verteilt wird. Die Gasdiffusionsrate jeder der Schichten, die die Verstärkungsschicht 70 ausformen, und eine Messmethode für die Gasdiffusionsrate wird später genauer beschrieben.The gas diffusion layer 73 is a layer that has a higher gas permeability than the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 Has. In the present embodiment in particular, the gas diffusion layer has 73 a higher rate of gas diffusion in a direction parallel to the surface of the cladding 10 (hereinafter also referred to as the plane direction) as the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 . The gas diffusion rate in the plane direction of the gas diffusion layer 73 is 100 Pa / s or higher. In the gas diffusion layer 73 the gas diffuses in the thickness direction of the gas diffusion layer 73 just like that. In the present embodiment, however, the gas diffusion rate in the plane direction is used as an index indicating the distance to which the gas in the plane direction is between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 is distributed. The gas diffusion rate of each of the layers that make up the reinforcement layer 70 and a measurement method for the gas diffusion rate will be described in detail later.

Für FRP Schichten, wie die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72, tendiert, je höher ihre Gasdurchlässigkeit ist, ihre Festigkeit als eine FRP Schicht umso niedriger zu sein und umso leichter ist es für verschiedene Stoffe, Gas eingeschlossen, durch diese hindurch zu dringen. Dementsprechend, wie zuvor beschrieben wurde, werden Schichten, deren Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung 100 Pa/s oder höher ist, üblicherweise nicht als die CFRP Schicht 74 verwendet, die hauptsächlich die Festigkeit des Hochdruckgastanks 100 sicherstellt und nicht als die GFRP Schicht 72 verwendet, die dichter als die CFRP Schicht 74 hergestellt wird, um die CFRP Schicht 74 zu schützen.For FRP layers like the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 , The higher its gas permeability, the lower its strength as an FRP layer and the easier it is for various substances, including gas, to penetrate through them. Accordingly, as described above, layers whose gas diffusion rate in the plane direction is 100 Pa / s or higher are usually not used as the CFRP layer 74 used, mainly the strength of the high pressure gas tank 100 ensures and not as the GFRP layer 72 used that is denser than the CFRP layer 74 is made to the CFRP layer 74 to protect.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die Gasdiffusionsschicht 73 so ausgeformt, dass sie die gesamte Oberfläche der Ummantelung 10 abdeckt. Die Gasdiffusionsschicht 73 der vorliegenden Ausführungsform ist ausgeformt, in dem ein nichtgewebter Stoff verwendet wird. Beispiele für ein Material, das den nichtgewebten Stoff ausformt, beinhalten thermoplastische Harze wie Polyester, Polyethylen, Polypropylen, und Nylon, heißhärtende Harze wie Polyurethan und Polyamid, und Glas. Das Material, das den nichtgewebten Stoff ausformt, kann jedes Material sein, so lang es Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit und Festigkeit besitzt, das als Einsatzmaterial für die Verstärkungsschicht 70 hinreichend ist und es in einer Umgebung, in der es wie die Gasdiffusionsschicht 73, die in dem Hochdruckgastank 100 platziert ist, stabil ist. Auf die Gasdiffusionsschicht 73 wird auch als „dazwischenliegende Schicht“ Bezug genommen.In the present embodiment, the gas diffusion layer is 73 shaped so that it covers the entire surface of the jacket 10 covers. The gas diffusion layer 73 of the present embodiment is formed using a nonwoven fabric. Examples of a material that forms the nonwoven fabric include thermoplastic resins such as polyester, polyethylene, polypropylene, and nylon, thermosetting resins such as polyurethane and polyamide, and glass. The material that forms the nonwoven fabric may be any material as long as it has heat resistance, chemical resistance and strength that can be used as a raw material for the reinforcing layer 70 is sufficient and it in an environment in which it is like the gas diffusion layer 73 that are in the high pressure gas tank 100 is placed, is stable. On the gas diffusion layer 73 also referred to as the "intermediate layer".

Die Harzschicht 71 ist aus derselben Art von Harz wie das zweite Harz hergestellt, dass die GFRP Schicht 72 ausformt. Wie später beschrieben wird, ist die Harzschicht 71 ausgeformt, wenn das geschmolzene oder aufgeweichte zweite Harz zu der Oberfläche der GFRP Schicht 72 verströmt, wenn das zweite Harz, das den GFRP Schicht 72 ausformt, während der Herstellung des Hochdruckgastanks 100 aushärtet. Ähnlich der GFRP Schicht 72 ist eine Hauptaufgabe der Harzschicht 71, das Innere des Hochdruckgastanks 100 vor physikalischen oder chemischen Anregungen zu schützen, die der Oberfläche des Hochdruckgastanks 100 von der Außenseite zugeführt werden.The resin layer 71 is made from the same type of resin as the second resin that the GFRP layer 72 forms. As will be described later, the resin layer is 71 molded when the melted or softened second resin to the surface of the GFRP layer 72 exuded when the second resin that made the GFRP layer 72 formed during the manufacture of the high pressure gas tank 100 hardens. Similar to the GFRP layer 72 is a main task of the resin layer 71 , the inside of the high pressure gas tank 100 to protect the surface of the high pressure gas tank from physical or chemical stimuli 100 fed from the outside.

Herstellungsverfahren für einen HochdruckgastankManufacturing process for a high pressure gas tank

3 ist ein Flussdiagramm, das den Entwurf eines Herstellungsverfahrens für den Hochdruckgastank 100 veranschaulicht. Bei dem Herstellen des Hochdruckgastanks 100 wird die Ummantelung 10 zuerst vorbereitet (Schritt S100). Anschließend wird die CFRP Schicht 74 auf der vorbereiteten Ummantelung 10 ausgeformt, indem mit Harz getränkte Kohlefasern verwendet werden (Schritt S110). Das bedeutet, dass die Kohlefasern, die mit dem ersten Harz getränkt sind, durch den FW Prozess um die Ummantelung 10 gewickelt werden. Die Gasdiffusionsschicht 73 wird dann auf der CFRP Schicht 74 ausgeformt (Schritt S120). In der vorliegenden Ausführungsform wird die Gasdiffusionsschicht 73 ausgeformt, indem ein nichtgewebter Polyesterstoff verwendet wird. Und zwar wird die Gasdiffusionsschicht 73 durch ein straffes Wickeln einer nichtgewebten Polyesterstoffbahn um die Ummantelung 10, die darauf die CFRP Schicht 74 hat, so ausgeformt, dass kein Spalt zwischen der nichtgewebten Polyesterstoffbahn und der Ummantelung 10 ist. Danach wird die GFRP Schicht 72 auf der Gasdiffusionsschicht 73 ausgeformt (Schritt S130). Das bedeutet, dass Glasfasern, die mit dem zweiten Harz getränkt sind, um die Ummantelung 10 gewickelt werden, die darauf die Gasdiffusionsschicht 73 durch den FW Prozess ausgeformt hat. Anschließend werden die Harze, die die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72 ausformen, ausgehärtet (Schritt S140). Die Harze können ausgehärtet werden beispielsweise durch Erhitzen, indem ein Heizofen verwendet wird, oder durch Induktionserhitzung, indem eine Induktionsheizspule verwendet wird, die eine Induktionserwärmung hoher Frequenz induziert. In dem Aushärteprozess aus Schritt S140 erreicht das geschmolzene oder aufgeweichte erste und zweite Harz einen Teil der Poren in dem nichtgewebten Stoff, der die Gasdiffusionsschicht 73 ausformt. In dem Aushärteprozess aus Schritt S140 verströmt das zweite Harz zu der Oberfläche der GFRP Schicht 72, um die Harzschicht 71 auszuformen. Auf einem Tank, der durch den Aushärteprozess aus Schritt S140 bereitgestellt wird, wird auch als Roh-Tank Bezug genommen. 3 Fig. 13 is a flowchart showing the outline of a manufacturing method for the high pressure gas tank 100 illustrated. When manufacturing the high pressure gas tank 100 becomes the sheath 10 prepared first (step S100 ). Then the CFRP layer 74 on the prepared coating 10 formed by using carbon fibers soaked with resin (step S110 ). This means that the carbon fibers that are impregnated with the first resin, through the FW process, around the jacket 10 to be wrapped. The gas diffusion layer 73 is then on the CFRP layer 74 shaped (step S120 ). In the present embodiment, the gas diffusion layer is 73 formed using a non-woven polyester fabric. And that becomes the gas diffusion layer 73 by wrapping a nonwoven polyester fabric tightly around the cover 10 who put the CFRP layer on it 74 shaped so that there is no gap between the nonwoven polyester fabric sheet and the cover 10 is. After that, the GFRP layer 72 on the gas diffusion layer 73 shaped (step S130 ). This means that glass fibers, which are impregnated with the second resin, around the jacket 10 are wound, which on it the gas diffusion layer 73 formed by the FW process. This is followed by the resins that make up the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 shape, hardened (step S140 ). The resins can be cured, for example, by heating using a heating furnace or induction heating using an induction heating coil which induces high frequency induction heating. In the curing process from step S140 the melted or softened first and second resins reach a part of the pores in the nonwoven fabric forming the gas diffusion layer 73 forms. In the curing process from step S140 the second resin flows to the surface of the GFRP layer 72 to the resin layer 71 to shape. On a tank that is stepping through the curing process S140 is also referred to as a raw tank.

Nach Schritt S140 wird ein Druckbeständigkeitstest an dem Roh-Tank durchgeführt, der in Schritt S140 bereitgestellt wurde (Schritt S150). Der Hochdruckgastank 100 wird somit fertig bearbeitet. Der Druckbeständigkeitstest aus Schritt S150 ist ein Test, in dem der Roh-Tank mit einem Fluid befüllt wird, das einen vorgegebenen Testdruck hat, und somit mit Druck beaufschlagt wird, um zu bestätigen, dass der Hochdruckgastank 100 dem Testdruck standhält. Der Testdruck wird auf einem Druck festgelegt, der höher als ein vorgegebener Maximalbetriebsdruck des Hochdruckgastanks 100 ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Maximalbetriebsdruck des Hochdruckgastanks 100 auf 70 MPa festgelegt und der Testdruck ist auf 105 MPa festgelegt. Das Fluid das den Roh-Tank in dem Druckbeständigkeitstest füllt ist Wasser. Der Testdruck kann auf jeden Wert festgelegt werden, der hinreichend höher als der Maximalbetriebsdruck ist, und der Testdruck wird wie geeignet entsprechend zu der Druckbeständigkeit festgelegt, die für den Hochdruckgastank 100 etc. benötigt wird. Die Flüssigkeit die den Roh-Tank in dem Druckbeständigkeitstest füllt, wird geeignet ausgewählt, so dass das Fluid leicht aus dem Tank entfernt werden kann, wenn der fertig bearbeitete Hochdruckgastank 100 mit Gas befüllt wird (Wasserstoff in der vorliegenden Ausführungsform), um in dem Hochdruckgastank 100 gespeichert zu werden, und dass die Verunreinigung des Gases, das den Hochdruckgastankt 100 füllt, auf Grund der Flüssigkeit verhindert werden kann. After step S140 a pressure resistance test is carried out on the raw tank in step S140 has been provided (step S150 ). The high pressure gas tank 100 is thus finished. The pressure resistance test from step S150 is a test in which the raw tank is filled with a fluid that has a predetermined test pressure and thus is pressurized to confirm that the high pressure gas tank 100 withstands the test pressure. The test pressure is set at a pressure which is higher than a predetermined maximum operating pressure of the high-pressure gas tank 100 is. In the present embodiment, it is the maximum operating pressure of the high pressure gas tank 100 is set to 70 MPa and the test pressure is set to 105 MPa. The fluid that fills the raw tank in the pressure resistance test is water. The test pressure can be set to any value sufficiently higher than the maximum operating pressure, and the test pressure is set as appropriate according to the pressure resistance required for the high pressure gas tank 100 etc. is needed. The liquid that fills the raw tank in the pressure resistance test is appropriately selected so that the fluid can be easily removed from the tank when the high pressure gas tank is finished 100 is filled with gas (hydrogen in the present embodiment) to be in the high pressure gas tank 100 to be stored, and that the contamination of the gas that fuels the high pressure gas 100 fills, due to the liquid can be prevented.

4 ist ein teilweise vergrößerter schematischer Schnitt der äußeren Wand des Hochdruckgastanks 100, der durch den Druckbeständigkeitstest aus Schritt S150 fertig bearbeitet ist. In dem Druckbeständigkeitstest aus Schritt S150 dehnt sich der Roh-Tank aus, wenn er mit dem Hochdruckfluid befüllt wird, und feine Risse etc. treten in der Verstärkungsschicht 70 wegen dem Ausdehnen des Roh-Tanks auf. 4 zeigt Risse etc., die in dem Druckbeständigkeitstest aus Schritt S150 auftreten. Wie in 4 dargestellt, treten beispielsweise Schichtspaltungen α, schichtinterne Risse β, und Harzrisse γ als die Risse etc. in der Verstärkungsschicht 70 aufgrund von der Ausdehnung des Roh-Tanks in dem Druckbeständigkeitstest auf. 4th Fig. 13 is a partially enlarged schematic section of the outer wall of the high pressure gas tank 100 passed the pressure resistance test from step S150 is finished. In the pressure resistance test from step S150 the raw tank expands when it is filled with the high pressure fluid, and fine cracks, etc. appear in the reinforcing layer 70 because of the expansion of the raw tank. 4th shows cracks etc. obtained in the pressure resistance test from step S150 occur. As in 4th shown, for example, divisions occur α , internal cracks β , and resin cracks γ than the cracks etc. in the reinforcing layer 70 due to the expansion of the raw tank in the pressure resistance test.

Die Schichtspaltungen α sind auf Risse zurückzuführen, die zwischen den Schichten auftreten, die in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche der Ummantelung 10 geschichtet sind. Das bedeutet, dass die Schichtspaltungen α Risse sind, die sich in der Ebenen-Richtung entwickeln. Zum Beispiel treten die Schichtspaltungen α zwischen der GFRP Schicht 72 und der Harzschicht 71 auf. In dem Fall, in dem die GFRP Schicht 72 oder die CFRP Schicht 74 durch das Schichten einer Vielzahl an Schichten ausgeformt ist, treten die Schichtspaltungen α zwischen den Schichten der GFRP Schicht 72 oder der CFRP Schicht 74 in der GFRP Schicht 72 oder der CFRP Schicht 74 auf.The divisions between the layers α are due to cracks occurring between the layers that are in a direction perpendicular to the surface of the cladding 10 are layered. That means the stratifications α Are cracks that develop in the plane direction. For example, the divisions occur α between the GFRP layer 72 and the resin layer 71 on. In the case where the GFRP layer 72 or the CFRP layer 74 is formed by layering a plurality of layers, the layer splits occur α between the layers of the GFRP layer 72 or the CFRP layer 74 in the GFRP layer 72 or the CFRP layer 74 on.

Die schichtinternen Risse β sind Risse, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Ebenen-Richtung (darauf wird manchmal als Schichtrichtung Bezug genommen) in der GFRP Schicht 72 oder der CFRP Schicht 74. Die GFRP Schicht 72 hat schichtinterne Risse β, die sich in der Schichtrichtung von seiner Fläche, die der Gasdiffusionsschicht 73 gegenüberliegt, zu seiner Fläche, die der Harzschicht 71 gegenüberliegt, und erstrecken sich durch die GFRP Schicht 72 in der Schichtrichtung. Die CFRP Schicht 74 hat schichtinterne Risse β, die sich in der Schichtrichtung von seiner Fläche, die der Ummantelung 10 gegenüberliegt, bis zu seiner Fläche entwickeln, die der Gasdiffusionsschicht 73 gegenüberliegt, und erstreckt sich durch die CFRP Schicht 74 in der Schichtrichtung.The internal cracks β are cracks extending in a direction perpendicular to the plane direction (sometimes referred to as the sheet direction) in the GFRP sheet 72 or the CFRP layer 74 . The GFRP layer 72 has internal cracks β extending in the layer direction from its surface that of the gas diffusion layer 73 opposite, to its surface, that of the resin layer 71 opposite, and extend through the GFRP layer 72 in the layer direction. The CFRP layer 74 has internal cracks β extending in the layer direction from its face that of the cladding 10 opposite, develop up to its surface that of the gas diffusion layer 73 opposite, and extends through the CFRP layer 74 in the layer direction.

Die Harzrisse γ sind Risse, die sich in der Schichtrichtung in der Harzschicht 71 entwickeln. Da diese Risse, die in dem Druckbeständigkeitstest auftreten, sehr klein sind, kann ihr Einfluss auf die Festigkeit des Hochdruckgastanks 100 ignoriert werden. In dem Fall, in dem der Einfluss der Risse etc. auf die Festigkeit des Hochdruckgastanks 100 nicht ignoriert werden kann, wird die Dicke etc. der CFRP Schicht 74 etc. im Vorhinein so eingestellt, dass der Hochdruckgastank 100 die gewünschte Festigkeit hat. Die feinen Risse ermöglichen dem Wasserstoff in dem Hochdruckgastank 100, der durch die Ummantelung 10 hindurchgegangen ist, aus dem Hochdruckgastank 100 dadurch auszuströmen. In 4 kennzeichnen Pfeile, wie Wasserstoff durch die Ummantelung 10 hindurchgehen kann. Nachdem der Roh-Tank in Schritt S150 mit Druck beaufschlagt worden ist, haben die Harzschicht 71, die GFRP Schicht 72 und die CFRP Schicht 74 erhöhte Gasdurchlässigkeit aufgrund der Risse etc. die, wie zuvor beschrieben, auftreten. Auch nach der Druckbeaufschlagung des Roh-Tanks hat die Gasdiffusionsschicht 73 eine höhere Gasdurchlässigkeit als die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72.The resin cracks γ are cracks extending in the layer direction in the resin layer 71 develop. Since these cracks that appear in the pressure resistance test are very small, their influence on the strength of the high pressure gas tank can be 100 be ignored. In the case where the influence of the cracks, etc. on the strength of the high pressure gas tank 100 cannot be ignored, the thickness etc. of the CFRP layer becomes 74 etc. set in advance so that the high pressure gas tank 100 has the desired strength. The fine cracks allow the hydrogen in the high pressure gas tank 100 that goes through the sheath 10 has passed through from the high pressure gas tank 100 flow out through it. In 4th indicate arrows, like hydrogen through the jacket 10 can go through. After the raw tank in step S150 has been pressurized have the resin layer 71 who have favourited GFRP layer 72 and the CFRP layer 74 increased gas permeability due to the cracks etc. occurring as previously described. Even after the raw tank has been pressurized, the gas diffusion layer has 73 a higher gas permeability than the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 .

GasdiffusionsrateGas diffusion rate

Wie zuvor beschrieben wurde, beinhaltet der Hochdruckgastank 100 der vorliegenden Ausführungsform die Gasdiffusionsschicht 73 und die Gasdiffusionsschicht 73 hat eine höhere Gasdurchlässigkeit als die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72. Da der Hochdruckgastank 100 solch eine Gasdiffusionsschicht 73 beinhaltet, kann Wasserstoff, der durch die Ummantelung 10 hindurchgegangen ist und sich in die CFRP Schicht 74 bewegt hat, in der Gasdiffusionsschicht 73 zerstreut werden. Wie zuvor beschrieben wurde, hat die Gasdiffusionsschicht 73 der vorliegenden Ausführungsform eine höhere Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung als die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72 und die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung der Gasdiffusionsschicht 73 ist 100 Pa/s oder höher. Eine Messmethode für die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung jeder der Schichten, die die Verstärkungsschicht 70 des Hochdruckgastanks 100 ausformen, wird nachfolgend beschrieben.As described above, the high pressure gas tank includes 100 of the present embodiment, the gas diffusion layer 73 and the gas diffusion layer 73 has a higher gas permeability than the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 . Because the high pressure gas tank 100 such a gas diffusion layer 73 Contains hydrogen that can pass through the jacket 10 has passed through and entered the CFRP layer 74 has moved in the gas diffusion layer 73 be scattered. As previously described, the gas diffusion layer has 73 of the present embodiment has a higher gas diffusion rate in the plane direction than the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 and the gas diffusion rate in the plane direction of the gas diffusion layer 73 is 100 Pa / s or higher. A measurement method for the gas diffusion rate in the plane direction of each of the layers that make up the reinforcement layer 70 of the high pressure gas tank 100 is described below.

5 ist eine Schnittansicht, die eine schematische Gestaltung einer Messeinheit 30 für das Messen der Gasdiffusionsrate veranschaulicht, und 6 ist ein Flussdiagramm, das den Entwurf eines Messverfahrens für die Gasdiffusionsrate veranschaulicht. Wie in 5 dargestellt, beinhaltet die Messeinheit 30 einen äußeren Zylinderabschnitt 31 und einen Kolbenabschnitt 32 und eine Druckerzeugungskammer 34 ist in dem äußeren Zylinderabschnitt 31 ausgeformt. Die Druckerzeugungskammer 34 wird durch Drücken des Kolbenabschnittes 32 mit Druck beaufschlagt. Ein Drucksensor 36 ist in einem Bestandteil der Messeinheit 30 montiert, die so mit der Druckerzeugungskammer 34 verbunden ist, dass der Drucksensor 36 den Druck in der Druckerzeugungskammer 34 ermitteln kann. Ein Verbinder 35, an dem ein Probekörper befestig ist, ist an dem äußeren Zylinderabschnitt 31 befestigt. Der Verbinder 35 hat an seinem Kopfende eine Öffnung 37, die mit der Druckerzeugungskammer 34 verbunden ist. Wenn die Gasdiffusionsrate einer Stichprobe gemessen wird, ist die Stichprobe an dem Verbinder 35 so befestigt, dass sie die Öffnung 37 schließt. Ein An-Aus Ventil, nicht dargestellt, ist in einem Auslassabschnitt der Druckerzeugungskammer 34 angeordnet, und zwar in einem Verbindungsabschnitt der Druckerzeugungskammer 34 mit dem Verbinder 35. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Fassungsvermögen der Druckerzeugungskammer 34 50 cm3. Das Fassungsvermögen der Druckerzeugungskammer 34 beinhaltet den Raum, der es der Druckerzeugungskammer 34 und dem Drucksensor 36 erlaubt, miteinander verbunden zu sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Fassungsvermögen des Raumes von dem An-Aus Ventil in dem Auslassabschnitt der Druckerzeugungskammer 34 zu der Stelle, an der die Stichprobe befestigt ist, das heißt, das Fassungsvermögen in dem Verbinder 35, klein genug um verglichen mit dem Fassungsvermögen der Druckerzeugungskammer 34 ignoriert zu werden. 5 Fig. 13 is a sectional view showing a schematic configuration of a measuring unit 30th for measuring the gas diffusion rate, and 6th Fig. 13 is a flow chart illustrating the outline of a gas diffusion rate measurement method. As in 5 includes the measuring unit 30th an outer cylinder portion 31 and a piston portion 32 and a pressure generating chamber 34 is in the outer cylinder section 31 shaped. The pressure generating chamber 34 is by pressing the piston section 32 pressurized. A pressure sensor 36 is part of the measuring unit 30th mounted that way with the pressure generating chamber 34 connected to that the pressure sensor 36 the pressure in the pressure generating chamber 34 can determine. A connector 35 , to which a specimen is attached, is on the outer cylinder portion 31 attached. The connector 35 has an opening at its head end 37 associated with the pressure generating chamber 34 connected is. When measuring the gas diffusion rate of a sample, the sample is at the connector 35 attached so that they open the opening 37 closes. An on-off valve, not shown, is in an outlet portion of the pressure generating chamber 34 arranged in a connecting portion of the pressure generating chamber 34 with the connector 35 . In the present embodiment, the capacity of the pressure generating chamber is 34 50 cm 3 . The capacity of the pressure generating chamber 34 includes the space that is the pressure generating chamber 34 and the pressure sensor 36 allowed to be connected to each other. In the present embodiment, the capacity of the space of the on-off valve is in the outlet portion of the pressure generating chamber 34 to the location where the sample is attached, i.e. the capacity in the connector 35 , small enough to compare with the capacity of the pressure generating chamber 34 to be ignored.

Bei dem Messen der Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung jeder der Schichten, die die Verstärkungsschicht 70 ausformen, wird eine Stichprobe, die für die Messung verwendet wird, zunächst vorbereitet (Schritt S200). Die Stichprobe wird wie folgt vorbereitet. Zuerst wird die äußere Wand des Hochdruckgastanks 100 in der Schichtrichtung geschnitten, um einen Teil der äußeren Wand herauszuschneiden. Ist ein Teil der äußeren Wand des Hochdruckgastanks 100 herausgeschnitten, können die Verstärkungsschicht 70 in dem ausgeschnittenen Stück der äußeren Wand leicht voneinander getrennt werden. Anschließend wird jede der Schichten, die die Verstärkungsschicht 70 ausformen, getrennt von der Ummantelung 10, in der Reihenfolge von der äußeren Schicht in der Schichtrichtung in dem Hochdruckgastank 100 abgeschabt, um eine Schicht zu erhalten, die für die Messung als eine Stichprobe verwendet wird. Die Stichprobe, die für die Messung verwendet wird, hat eine rechtwinklige Form von 20 mm x 20 mm.When measuring the gas diffusion rate in the plane direction of each of the layers that make up the reinforcing layer 70 form, a random sample that is used for the measurement is first prepared (step S200 ). The sample is prepared as follows. First is the outer wall of the high pressure gas tank 100 cut in the layering direction to cut out part of the outer wall. Is part of the outer wall of the high pressure gas tank 100 cut out, can the reinforcement layer 70 are easily separated from each other in the cut-out piece of the outer wall. Then each of the layers that make up the reinforcement layer 70 shape, separate from the casing 10 , in the order from the outer layer in the layer direction in the high pressure gas tank 100 scraped to obtain a layer that will be used as a sample for measurement. The sample used for the measurement has a rectangular shape of 20 mm x 20 mm.

Nach Erhalt der Probe wird ein Flächenpaar der Stichprobe, die in der Ebenen-Richtung parallel sind (eine erste Fläche S1 und eine zweite Fläche S2, dargestellt in 5) mit einem Dichtabschnitt 38 abgedeckt (Schritt S210). Zu diesem Zeitpunkt ist das zentrale Bestandteil eines des Flächenpaares und zwar der zentrale Bestandteil der ersten Fläche S1, nicht mit dem Dichtabschnitt 38 abgedeckt. Und zwar hat die erste Fläche S1 in seiner Mitte einen Bereich nicht von dem Dichtabschnitt 38 abgedeckt. Dieser Bereich ist ein Druckerzeugungsbereich und hat einen Durchmesser von 4 mm. Das bedeutet, die Dichtabschnitte 38 sind auf der ersten Fläche S1 ausgenommen dem Druckerzeugungsbereich und auf der zweiten Fläche S2 ausgeformt. Die Dichtabschnitte 38 können zum Beispiel durch Aufbringen eines Klebstoffes auf die Fläche der Stichprobe ausgeformt sein. Beispiele für den Klebstoff beinhalten einen Epoxidklebstoff und einen Silikonklebstoff.After receiving the sample, a pair of surfaces of the sample that are parallel in the plane direction (a first surface S1 and a second face S2 , shown in 5 ) with a sealing section 38 covered (step S210 ). At this point in time, the central component of one of the pair of surfaces is the central component of the first surface S1 , not with the sealing section 38 covered. The first area has S1 in its center an area not from the sealing section 38 covered. This area is a pressure generating area and has a diameter of 4 mm. That means the sealing sections 38 are on the first face S1 excluding the pressure generating area and on the second surface S2 shaped. The sealing sections 38 can be formed, for example, by applying an adhesive to the surface of the sample. Examples of the adhesive include an epoxy adhesive and a silicone adhesive.

Nachdem die Dichtabschnitte 38 auf den Flächen der Stichprobe ausgeformt sind, wird die Stichprobe luftdicht auf dem Kopfende des Verbinders 35 mit einem Klebstoff so befestigt, dass der Druckerzeugungsbereich der ersten Fläche S1 der Stichprobe sich mit der Öffnung 37 deckt, die sich an dem Kopfende des Verbinders 35 befindet (Schritt S220). Nachdem die Stichprobe befestigt ist, wird der Kolbenabschnitt 32 der Messeinheit 30 mit dem An-Aus Ventil in dem Auslassabschnitt der Druckerzeugungskammer 34 gedrückt, die geschlossen wird, um die Druckerzeugungskammer 34 mit einem Druck von 0.1 MPa zu beaufschlagen (Schritt S230). Das An-Aus Ventil ist dann geöffnet und die Zeit, die von dem Öffnen des An-Aus Ventils vergangen ist, wird gemessen und der Druck in der Druckerzeugungskammer 34 wird gemessen, indem der Drucksensor 36 verwendet wird. Wenn das An-Aus Ventil geöffnet ist, strömt verdichtete Luft in der Druckerzeugungskammer 34 durch den Druckerzeugungsbereich der ersten Fläche S1 der Stichprobe von der Öffnung 37 in die Stichprobe, die sich an dem Kopfende des Verbinders 35 befindet. Da die Stichprobe die Dichtabschnitte 38 auf seinen Flächen hat, wie zuvor beschrieben, strömt die Luft, die in die Stichprobe geströmt ist, in der Ebenen-Richtung in der Stichprobe und wird von den Seitenflächen der Stichprobe an die Außenseite der Stichprobe abgeführt. Der Druck in der Druckerzeugungskammer 34 nimmt daher ab. Danach wird die Gasdiffusionsrate in der Oberflächenrichtung der Stichprobe berechnet, indem die gemessene vergangene Zeit und der gemessene Druck in der Druckerzeugungskammer 34 verwendet wird (Schritt S240). Ein Berechnungsverfahren für die Gasdiffusionsrate wird nachfolgend speziell beschrieben.After the sealing sections 38 are formed on the surfaces of the sample, the sample becomes airtight on the head end of the connector 35 attached with an adhesive so that the pressure generating area of the first surface S1 the sample itself with the opening 37 covers that is at the head end of the connector 35 is located (step S220 ). After the sample is attached, the piston section becomes 32 the measuring unit 30th with the on-off valve in the outlet portion of the pressure generating chamber 34 pressed, which is closed to the pressure generating chamber 34 to apply a pressure of 0.1 MPa (step S230 ). The on-off valve is then opened and the time that has elapsed from the opening of the on-off valve is measured and the pressure in the pressure generating chamber 34 is measured by the pressure sensor 36 is used. When the on-off valve is open, compressed air flows in the pressure generating chamber 34 through the pressure generating area of the first surface S1 the sample from the opening 37 into the sample, which is located at the head end of the connector 35 is located. As the sample the sealing sections 38 on its faces, as previously described, the air that has flowed into the sample flows in the plane direction in the sample and is approached from the side faces of the sample the outside of the sample is discharged. The pressure in the pressure generating chamber 34 therefore decreases. Thereafter, the gas diffusion rate in the surface direction of the sample is calculated by taking the measured elapsed time and the measured pressure in the pressure generating chamber 34 is used (step S240 ). A calculation method for the gas diffusion rate is specifically described below.

7 ist ein Diagramm, das veranschaulicht, wie die Gasdiffusionsrate berechnet wird. 7 kennzeichnet die Zeit ta die Zeit (Zeitpunkt), wenn das An-Aus Ventil geöffnet ist, nachdem der Druck in der Druckerzeugungskammer 34 auf 0.1 MPa angestiegen ist, und die Zeit tb kennzeichnet 120 Sekunden nach der Zeit ta. Während 120 Sekunden von der Zeit ta an, strömt Luft in der Ebenen-Richtung durch die Stichprobe, so dass der Druck in der Druckerzeugungskammer 34 auf Pb abfällt. In 7 stellt „Δt = 120 s“ die vergangene Zeit von der Zeit ta bis zu der Zeit tb dar, und „ΔP“ stellt den Druckabfall in der Druckerzeugungskammer 34 von 0.1 MPa zu Pb dar. Die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung (Einheit: Pa/s) wird mit ΔP geteilt durch Δt berechnet. Das heißt, die Gasdiffusionsrate bezieht sich auf den Druckabfall in der Druckerzeugungskammer 34 pro Sekunde, was von dem Druckabfall in der Druckerzeugungskammer 34 für 120 Sekunden nachdem das Gas beginnt, in der Ebenen-Richtung durch die Stichprobe hindurchzugehen, da der Druck in der Druckerzeugungskammer 34 auf 0.1 MPa erhöht wird. Je leichter das Gas in der Ebenen-Richtung durch die Stichprobe strömt, desto schneller fällt der Druck in der Druckerzeugungskammer 34, und desto höher ist daher die Gasdiffusionsrate der Stichprobe. 7th Fig. 13 is a diagram illustrating how the gas diffusion rate is calculated. 7th the time t a indicates the time (point in time) when the on-off valve is opened after the pressure in the pressure generating chamber 34 has risen to 0.1 MPa, and the time t b indicates 120 seconds after the time t a . While 120 Seconds from the time t a , air flows in the plane direction through the sample, so that the pressure in the pressure generating chamber 34 drops to P b . In 7th “Δt = 120 s” represents the elapsed time from time t a to time t b , and “ΔP” represents the pressure drop in the pressure generating chamber 34 from 0.1 MPa to P b . The gas diffusion rate in the plane direction (unit: Pa / s) is calculated with ΔP divided by Δt. That is, the gas diffusion rate relates to the pressure drop in the pressure generating chamber 34 per second what of the pressure drop in the pressure generating chamber 34 for 120 seconds after the gas begins to pass in the planar direction through the sample because of the pressure in the pressure generating chamber 34 is increased to 0.1 MPa. The easier the gas flows through the sample in the plane direction, the faster the pressure in the pressure generating chamber falls 34 , and therefore the higher the gas diffusion rate of the sample.

Entsprechend dem Hochdruckgastank 100 der vorliegenden Ausführungsform, gestaltet wie zuvor beschrieben, beinhaltet die Verstärkungsschicht 70 die Gasdiffusionsschicht 73, die eine höhere Gasdurchlässigkeit hat als die CFRP Schicht 74 und die GFRP Schicht 72. Mit dieser Gestaltung wird Wasserstoff, der durch die Ummantelung 10 hindurchgegangen ist, in der Gasdiffusionsschicht 73 verteilt, so dass Wasserstoff daran gehindert wird, sich örtlich zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 anzusammeln und Schädigung der GFRP Schicht 72 wird verhindert. Entsprechend zu der vorliegenden Ausführungsform ist die Gasdiffusionsschicht 73 auf der CFRP Schicht 74 ausgeformt. Diese Gestaltung verhindert die Absenkung in der Festigkeit des Hochdruckgastanks 100 aufgrund des Vorhandenseins der Gasdiffusionsschicht 73. Diese Wirkungen werden nachfolgend weiter beschrieben.According to the high pressure gas tank 100 The present embodiment configured as described above includes the reinforcement layer 70 the gas diffusion layer 73 , which has a higher gas permeability than the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 . With this design, hydrogen is released through the jacket 10 has passed through in the gas diffusion layer 73 distributed so that hydrogen is prevented from locally between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 accumulate and damage the GFRP layer 72 will be prevented. The gas diffusion layer corresponds to the present embodiment 73 on the CFRP layer 74 shaped. This configuration prevents the decrease in the strength of the high pressure gas tank 100 due to the presence of the gas diffusion layer 73 . These effects are further described below.

Zunächst wird beschrieben, wie Schädigung der GFRP Schicht 72 verhindert wird. Wasserstoff, der durch die Ummantelung 10 hindurchgegangen ist, bewegt sich in der Verstärkungsschicht 70 zu der äußeren Umfangsfläche des Hochdruckgastanks 100. In einem Hochdruckgastank, der die CFRP Schicht 74 auf der Ummantelungsseite und die GFRP Schicht 72 auf der äußeren Umfangsflächenseite hat, ist die GFRP Schicht 72, die als Schutzschicht dient, üblicherweise eine verdichtete Schicht, die eine relativ geringe Gasdurchlässigkeit hat. Daher tendiert Wasserstoff, der durch die Ummantelung 10 und dann durch die CFRP Schicht 74 hindurchgegangen ist, dazu, sich in der Grenze zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 anzusammeln, in dem Fall, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 nicht zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 ungleich der vorliegenden Ausführungsform ausgeformt ist. Wasserstoff geht nicht gleichmäßig durch die Ummantelung 10 hindurch und Wasserstoff bewegt sich nicht gleichmäßig in der Schichtrichtung in der CFRP Schicht 74. Dementsprechend ist die Menge an Wasserstoff, die sich in der Schichtrichtung bewegt, in der CFRP Schicht 74 nicht einheitlich. Und zwar bewegt sich in einigen Bestandteilen der CFRP Schicht 74 eine größere Menge an Wasserstoff in der Schichtrichtung als in anderen Bestandteilen der CFRP Schicht 74. In den Bestandteilen der CFRP Schicht 74, in denen sich eine größere Menge an Wasserstoff in der Schichtrichtung bewegt, ist es daher wahrscheinlicher, dass sich Wasserstoff in der Grenze zu der GFRP Schicht 72 ansammelt. Wie zuvor beschrieben wurde, treten die Schichtspaltungen α und die schichtinterne Risse β in der GFRP Schicht 72 auf und die Harzrisse γ treten in der Harzschicht 71 auf, wenn der Druckbeständigkeitstest durchgeführt wird. Wasserstoff tendiert dazu, durch diese Risse etc. hindurchzugehen. Jedoch kann Wasserstoff, der sich in der Grenze zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 angesammelt hat, nicht hinreichend auf die Außenseite der Verstärkungsschicht 70 bewegt werden, falls sich diese Risse etc. entfernt von den Bestandteilen der CFRP Schicht 74 befinden, in denen sich eine große Menge an Wasserstoff in der Schichtrichtung bewegt.First it is described how damage to the GFRP layer 72 is prevented. Hydrogen passing through the jacket 10 has passed through moves in the reinforcement layer 70 to the outer peripheral surface of the high pressure gas tank 100 . In a high pressure gas tank containing the CFRP layer 74 on the sheath side and the GFRP layer 72 on the outer peripheral surface side is the GFRP layer 72 , which serves as a protective layer, usually a compacted layer that has a relatively low gas permeability. Hence, hydrogen tends to move through the cladding 10 and then through the CFRP layer 74 has passed through to get in the boundary between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 to accumulate in the case where the gas diffusion layer 73 not between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 is shaped unlike the present embodiment. Hydrogen does not pass through the jacket evenly 10 through and hydrogen does not move uniformly in the layer direction in the CFRP layer 74 . Accordingly, the amount of hydrogen moving in the layer direction is in the CFRP layer 74 not uniform. And that moves in some components of the CFRP layer 74 a greater amount of hydrogen in the layer direction than in other components of the CFRP layer 74 . In the components of the CFRP layer 74 Therefore, in which a larger amount of hydrogen moves in the layer direction, hydrogen is more likely to be in the boundary with the GFRP layer 72 accumulates. As previously described, the stratifications occur α and the internal cracks β in the GFRP layer 72 up and the resin cracks γ occur in the resin layer 71 when the pressure resistance test is carried out. Hydrogen tends to pass through these cracks, etc. However, hydrogen can be found in the boundary between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 has not accumulated sufficiently on the outside of the reinforcement layer 70 moved if these cracks etc. move away from the components of the CFRP layer 74 in which a large amount of hydrogen moves in the layer direction.

Wenn sich Wasserstoff örtlich in der Grenze zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 ansammelt, nimmt der Druck des angesammelten Wasserstoffes zu, wenn der Hochdruckgastank 100 im Zuge der Verwendung mit Wasserstoff befüllt wird. Solch ein Druckanstieg kann Schädigung, wie Brechen (Reißen) in den Bestandteilen der GFRP Schicht 72 und der Harzschicht 71 erzeugen, in denen sich Wasserstoff angesammelt hat. Da solch eine Schädigung sehr klein ist und die Festigkeit des Hochdruckgastanks hauptsächlich durch die CFRP Schicht 74 sichergestellt ist, wird die Festigkeit des Hochdruckgastanks durch die Schädigung nicht reduziert werden. Allerdings werden ungewöhnliche Geräusche erzeugt, wenn die Beschädigung an der GFRP Schicht 72 und der Harzschicht 71 auftritt.If hydrogen is locally in the boundary between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 accumulates, the pressure of the accumulated hydrogen increases when the high pressure gas tank 100 is filled with hydrogen in the course of use. Such an increase in pressure can cause damage, such as cracking (cracking), to the components of the GFRP layer 72 and the resin layer 71 in which hydrogen has accumulated. Since such damage is very small and the strength of the high pressure gas tank is mainly due to the CFRP layer 74 is ensured, the strength of the high pressure gas tank will not be reduced by the damage. However, unusual noises are generated when the damage is done to the GFRP layer 72 and the resin layer 71 occurs.

Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich Wasserstoff, der durch die CFRP Schicht 74 hindurchgegangen ist, in der Ebenen-Richtung in der Gasdiffusionsschicht, ohne sich örtlich zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 anzusammeln, da die Gasdiffusionsschicht 73, die ein hohe Gasdurchlässigkeit hat, zwischen der GFRP Schicht 72 und der CFRP Schicht 74 ausgeformt ist. Da Wasserstoff somit daran gehindert wird, sich örtlich zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 anzusammeln, werden Schädigung der GFRP Schicht 72 und der Harzschicht 71 und die Erzeugung von ungewöhnlichen Geräuschen verbunden mit der Schädigung verhindert. In der vorliegenden Ausführungsform ist Wasserstoff, der sich in der Gasdiffusionsschicht 73 in der Schichtrichtung bewegt hat, nicht nur in der Gasdiffusionsschicht 73 erheblich festgehalten, sondern wird auch, wenn er die Bestandteile der GFRP Schicht 72 erreicht, in denen die Schichtspaltungen α, die schichtinternen Risse β etc. auftreten, wirksam zu der Außenseite der Befestigungsschicht 70 durch diese Bestandteile der GFRP Schicht 72 geleitet. According to the present embodiment, hydrogen moves through the CFRP layer 74 has passed through in the plane direction in the gas diffusion layer without being locally between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 to accumulate as the gas diffusion layer 73 , which has a high gas permeability, between the GFRP layer 72 and the CFRP layer 74 is formed. Since hydrogen is thus prevented from being locally between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 Accumulating will damage the GFRP layer 72 and the resin layer 71 and prevents the generation of unusual noises associated with the damage. In the present embodiment, there is hydrogen residing in the gas diffusion layer 73 has moved in the layer direction, not only in the gas diffusion layer 73 but is also significantly captured when it contains the constituents of the GFRP layer 72 achieved in which the stratifications α , the internal cracks β etc. occur effectively to the outside of the fastening layer 70 through these components of the GFRP layer 72 directed.

Als nächstes wird beschrieben, wie die Verringerung der Festigkeit des Hochdruckgastanks 100 aufgrund des Vorhandenseins der Gasdiffusionsschicht 73 verhindert wird.Next, it will be described how to decrease the strength of the high pressure gas tank 100 due to the presence of the gas diffusion layer 73 is prevented.

8 ist eine schematische Schnittansicht ähnlich zu 4, die die Gestaltung einer äußeren Wand des Hochdruckgastanks als ein vergleichendes Beispiel veranschaulicht, der die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der Ummantelung 10 und der CFRP Schicht 74 hat. Sogar in dem Fall, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der Ummantelung 10 und der CFRP Schicht 74 ausgeformt ist, wird die lokale Ansammlung von Wasserstoff verhindert, indem Wasserstoff, der durch die Ummantelung 10 hindurchgegangen ist, veranlasst wird, sich in der Gasdiffusionsschicht 73 in der Ebenen-Richtung zu bewegen. Wie in der Ausführungsform werden daher Schädigung der GFRP Schicht 72 und der Harzschicht 71 und die Erzeugung von ungewöhnlichen Geräuschen im Zusammenhang mit der Beschädigung verhindert. Allerdings haben die Erfinder herausgefunden, dass die Festigkeit des Hochdrucktanks in dem Fall reduziert sein kann, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der Ummantelung 10 und der CFRP Schicht 74 ausgeformt ist. 8th FIG. 13 is a schematic sectional view similar to FIG 4th which illustrates the configuration of an outer wall of the high pressure gas tank as a comparative example of the gas diffusion layer 73 between the sheath 10 and the CFRP layer 74 Has. Even in the case where the gas diffusion layer 73 between the sheath 10 and the CFRP layer 74 is formed, the local accumulation of hydrogen is prevented by hydrogen flowing through the jacket 10 has passed through, is caused to be in the gas diffusion layer 73 move in the planes direction. As in the embodiment, therefore, damage to the GFRP layer will occur 72 and the resin layer 71 and prevents the generation of unusual noises associated with the damage. However, the inventors found that the strength of the high pressure tank may be reduced in the case where the gas diffusion layer 73 between the sheath 10 and the CFRP layer 74 is formed.

9 ist eine graphische Darstellung, die schematisch die Ergebnisse eines Bersttests für die Hochdruckgastanks veranschaulicht. Der Bersttest ist ein Test, der mit einem Hochdruckgastank durchgeführt wird, der mit Wasser gefüllt ist. In diesem Test wird der Druck des Wassers in dem Hochdruckgastank erhöht bis der Hochdruckgastank berstet und die Festigkeit des Hochdruckgastanks wird ausgewertet, basierend auf dem Druck des Wassers zu dem Zeitpunkt, zu dem der Hochdruckgastank berstet, das heißt, dem Berstdruck. 9 zeigt die Ergebnisse des Bersttests, der an zwei Arten von Hochdruckgastanks durchgeführt ist, und zwar „keine dazwischenliegende Schicht“ und „dazwischenliegende Schicht auf Ummantelung“. „Keine dazwischenliegende Schicht“ bezieht sich auf eine Art von Hochdruckgastank, in dem die Verstärkungsschicht 70, dargestellt in 2, die CFRP Schicht 74, die GFRP Schicht 72 und die Harzschicht 71 hat, aber die nicht die Gasdiffusionsschicht 73 hat. „Dazwischenliegende Schicht auf Ummantelung“ bezieht sich auf eine Art von Hochdruckgastank aus 8, in der die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der Ummantelung 10 und der CFRP Schicht 74 ausgeformt ist. 9 Figure 12 is a graph schematically illustrating the results of a burst test for the high pressure gas tanks. The burst test is a test that is carried out with a high pressure gas tank filled with water. In this test, the pressure of the water in the high pressure gas tank is increased until the high pressure gas tank bursts, and the strength of the high pressure gas tank is evaluated based on the pressure of the water at the time the high pressure gas tank burst, that is, the burst pressure. 9 shows the results of the burst test performed on two types of high pressure gas tanks, “no intervening layer” and “intervening layer on jacket”. “No intervening layer” refers to a type of high pressure gas tank that contains the reinforcement layer 70 , shown in 2 who have favourited the CFRP layer 74 who have favourited GFRP layer 72 and the resin layer 71 has, but not the gas diffusion layer 73 Has. "In-between layer on cladding" refers to a type of high pressure gas tank 8th , in which the gas diffusion layer 73 between the sheath 10 and the CFRP layer 74 is formed.

Wie in 9 dargestellt, hat der Hochdruckgastank der Art „dazwischenliegende Schicht auf Ummantelung“ einen niedrigeren Berstdruck und niedrigere Festigkeit als der Hochdruckgastank der Art „keine dazwischenliegende Schicht“. Die Ergebnisse aus 9 zeigen, dass der Berstdruck des Hochdruckgastanks der Art „dazwischenliegende Schicht auf Ummantelung“ ungefähr 2.5 % niedriger ist als der des Hochdruckgastanks der Art „keine dazwischenliegende Schicht“. Denn in dem Hochdruckgastank der Art „dazwischenliegende Schicht auf Ummantelung“ ist die CFRP Schicht 74 auf der Gasdiffusionsschicht 73 ausgeformt und die Form der CFRP Schicht 74 ist dementsprechend geändert. Das bedeutet, die Gasdiffusionsschicht 73 hat einen größeren Grad an Flächenunebenheit als die Ummantelung 10 und die unebene Form der Fläche der Gasdiffusionsschicht 73 wird auf der CFRP Schicht 74 wiedergegeben, wenn die CFRP Schicht 74 auf der Gasdiffusionsschicht 73 ausgeformt wird. Die Form der CFRP Schicht 74 ist daher mehr geändert als in dem Fall, in dem die CFRP Schicht 74 auf einer flachen Fläche ausgeformt ist. In Folge dessen wird die CFRP Schicht 74 größerer Spannung unterzogen als die CFRP Schicht 74, die auf der Ummantelung 10 eine glatte Oberfläche hat, wenn sich der Hochdruckgastank während des Bersttests ausdehnt. Die CFRP Schicht 74 ist eine Schicht die hauptsächlich die Festigkeit des Hochdruckgastanks sicherstellt. Dementsprechend ist die Festigkeit des Hochdruckgastanks reduziert und der Berstdruck ist reduziert, wenn die CFRP Schicht 74 größerer Spannung unterzogen ist. Wie zuvor beschrieben wurde, verteilt sich Wasserstoff in der Gasdiffusionsschicht 73, in dem Fall, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der Ummantelung 10 und der CFRP Schicht 74 ausgeformt ist, und Schädigung der GFRP Schicht ist daher, wie zuvor beschrieben, verhindert, aber die Festigkeit des Hochdruckgastanks ist reduziert. In diesem Fall muss die CFRP Schicht 74 zum Beispiel dicker sein, um die Festigkeit des Hochdruckgastanks sicherzustellen.As in 9 As shown, the "intermediate layer on cladding" type high pressure gas tank has a lower burst pressure and strength than the "no intermediate layer" type high pressure gas tank. The results from 9 show that the burst pressure of the high pressure gas tank of the “intervening layer on cladding” type is approximately 2.5% lower than that of the high pressure gas tank of the “no intervening layer” type. This is because the CFRP layer is in the high-pressure gas tank of the type "intermediate layer on jacket" 74 on the gas diffusion layer 73 shaped and the shape of the CFRP layer 74 has been changed accordingly. That means the gas diffusion layer 73 has a greater degree of unevenness than the cladding 10 and the uneven shape of the surface of the gas diffusion layer 73 is on the CFRP layer 74 reproduced when the CFRP layer 74 on the gas diffusion layer 73 is formed. The shape of the CFRP layer 74 is therefore more changed than in the case in which the CFRP layer 74 is formed on a flat surface. As a result, the CFRP layer becomes 74 subjected to greater stress than the CFRP layer 74 that is on the sheath 10 has a smooth surface when the high pressure gas tank expands during the burst test. The CFRP layer 74 is a layer that mainly ensures the strength of the high pressure gas tank. Accordingly, the strength of the high pressure gas tank is reduced and the burst pressure is reduced when the CFRP layer 74 is subjected to greater tension. As described above, hydrogen disperses in the gas diffusion layer 73 , in the case where the gas diffusion layer 73 between the sheath 10 and the CFRP layer 74 is formed, and damage to the GFRP layer is therefore prevented as described above, but the strength of the high pressure gas tank is reduced. In this case the CFRP layer must be used 74 for example, be thicker to ensure the strength of the high pressure gas tank.

Entsprechend dem Hochdruckgastank 100 der vorliegenden Ausführungsform ist die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 ausgeformt. Da die CFRP Schicht 74 auf der Ummantelung 10 ausgeformt ist, der eine glatte Oberfläche hat, ist die Form der CFRP Schicht 74 nicht durch die Form der Gasdiffusionsschicht 73 geändert. Dementsprechend wird solche Spannung, die eine Reduktion der Festigkeit des Hochdruckgastanks 100 verursacht, daran gehindert, in der CFRP Schicht 74 erzeugt zu werden. Wie der Hochdruckgastank der Art „keine dazwischenliegende Schicht“, dargestellt in 9, in dem die CFRP Schicht 74 auf der Ummantelung 10 ausgeformt ist, hat der Hochdruckgastank 100 der vorliegenden Ausführungsform somit einen hinreichenden Berstdruck und eine Reduktion der Festigkeit in dem Hochdruckgastank 100 aufgrund des Vorhandenseins der Gasdiffusionsschicht 73 ist verhindert. According to the high pressure gas tank 100 of the present embodiment is the gas diffusion layer 73 between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 shaped. Because the CFRP layer 74 on the sheath 10 which has a smooth surface is the shape of the CFRP layer 74 not by the shape of the gas diffusion layer 73 changed. Accordingly, such stress becomes that the strength of the high pressure gas tank is reduced 100 caused being prevented in the CFRP layer 74 to be generated. Like the high pressure gas tank of the “no intervening layer” type shown in 9 in which the CFRP layer 74 on the sheath 10 is formed, has the high pressure gas tank 100 According to the present embodiment, a sufficient burst pressure and a reduction in strength in the high-pressure gas tank 100 due to the presence of the gas diffusion layer 73 is prevented.

In dem Hochdruckgastank des vergleichenden Beispiels, dargestellt in 8, ist die Gasdiffusionsschicht 73 näher an der Ummantelung 10 ausgeformt als es die CFRP Schicht 74 ist. Dementsprechend verteilt sich Wasserstoff in der Ebenen-Richtung in der Gasdiffusionsschicht 73. Allerdings kann Wasserstoff sich möglicherweise örtlich zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 ansammeln, die eine geringere Gasdurchlässigkeit haben, wenn Wasserstoff nicht gleichmäßig durch die CFRP Schicht 74 hindurchgeht. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 ausgeformt. Dementsprechend wird Wasserstoff daran gehindert, sich örtlich auf der Fläche auf der Seite der Ummantelung 10 der GFRP Schicht 72 anzusammeln, auch wenn Wasserstoff nicht gleichmäßig durch die CFRP Schicht 74 hindurchgeht. Schädigung der GFRP Schicht 72 und die Erzeugung von ungewöhnlichen Geräuschen in Zusammenhang mit der Schädigung der GFRP Schicht 72 werden daher verhindert.In the high pressure gas tank of the comparative example shown in 8th , is the gas diffusion layer 73 closer to the sheath 10 shaped like the CFRP layer 74 is. Accordingly, hydrogen spreads in the plane direction in the gas diffusion layer 73 . However, hydrogen can possibly be located locally between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 that have a lower gas permeability if hydrogen does not pass evenly through the CFRP layer 74 passes through. According to the present embodiment, the gas diffusion layer is 73 between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 shaped. Accordingly, hydrogen is prevented from being localized on the surface on the clad side 10 the GFRP layer 72 to accumulate, even if hydrogen does not flow evenly through the CFRP layer 74 passes through. Damage to the GFRP layer 72 and the generation of unusual noises related to the damage to the GFRP layer 72 are therefore prevented.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

10 veranschaulicht eine schematische Gestaltung eines Hochdruckgastanks 200 einer zweiten Ausführungsform. Der Hochdruckgastank 200 der zweiten Ausführungsform hat eine Gestaltung ähnlich zu der des Hochdruckgastanks 100 der ersten Ausführungsform außer für den Bereich, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 ausgeformt ist. Die GFRP Schicht 72, die über den Domabschnitten 17, 18 ausgeformt ist, besteht aus lediglich spiralförmigen Schicht(en) und hat keine reifenförmige Schicht, wohingegen die GFRP Schicht 72, die über den Zylinderabschnitt 16 ausgeformt ist, eine reifenförmige Schicht auf seiner Fläche hat. Die Verstärkungsschicht 70, die auf den Domabschnitten 17, 18 ausgeformt ist, hat daher einen größeren Grad an Flächenunebenheit als die Verstärkungsschicht 70, die auf dem Zylinderabschnitt 16 ausgeformt ist. Dementsprechend ist der Flächenabschnitt der Verstärkungsschicht 70, der die Harzschicht 71 und die GFRP Schicht 72 beinhaltet, über den Domabschnitten 17, 18 größerer Spannung unterzogen, als über dem Zylinderabschnitt 16, und eine größere Anzahl an Rissen etc. tritt in dem Flächenabschnitt der Verstärkungsschicht über den Domabschnitten 17, 18, auf, als über dem Zylinderabschnitt 16, wenn sich der Hochdruckgastank während dem Druckbeständigkeitstest ausdehnt. In den Bereichen, in denen eine größere Anzahl an Rissen etc. auftritt, tendiert Wasserstoff, der durch die Ummantelung 10 hindurchgegangen ist, dazu sich durch den Flächenabschnitt der Verstärkungsschicht 70 zu der Außenseite des Hochdruckgastanks zu bewegen und es ist daher weniger wahrscheinlich, dass er sich örtlich in der Grenze zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 ansammelt. In der zweiten Ausführungsform ist die Gasdiffusionsschicht 73 zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 über den Zylinderabschnitt 16 ausgeformt, aber die Gasdiffusionsschicht 73 ist nicht über den Domabschnitten 17, 18 ausgeformt. Mit anderen Worten tritt eine relativ kleine Anzahl an Rissen etc. in dem Oberflächenabschnitt der Verstärkungsschicht 70 auf dem Zylinderabschnitt 16 auf, und die Gasdiffusionsschicht 73 ist über dem Zylinderabschnitt 16 ausgeformt. Dementsprechend wird der obige Effekt erreicht, auch wenn die Gasdiffusionsschicht 73 nicht über den Domabschnitten 17, 18 ausgeformt ist. Und zwar wird Wasserstoff daran gehindert, sich örtlich in der Grenze zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 anzusammeln, auch wenn die Gasdiffusionsschicht 73 nicht über den Domabschnitten 17, 18 ausgeformt ist. 10 illustrates a schematic configuration of a high pressure gas tank 200 a second embodiment. The high pressure gas tank 200 the second embodiment has a configuration similar to that of the high pressure gas tank 100 of the first embodiment except for the area where the gas diffusion layer 73 is formed. The GFRP layer 72 that are above the dome sections 17th , 18th is formed, consists of only spiral-shaped layer (s) and has no tire-shaped layer, whereas the GFRP layer 72 that is about the cylinder section 16 is formed, has a tire-shaped layer on its surface. The reinforcement layer 70 that are on the dome sections 17th , 18th is formed, therefore, has a greater degree of surface unevenness than the reinforcing layer 70 that is on the cylinder section 16 is formed. The surface portion of the reinforcement layer is corresponding 70 who made the resin layer 71 and the GFRP layer 72 includes, above the dome sections 17th , 18th subjected to greater stress than over the cylinder section 16 , and a greater number of cracks, etc. occur in the surface portion of the reinforcing layer above the dome portions 17th , 18th , on than above the cylinder section 16 when the high pressure gas tank expands during the pressure resistance test. In the areas where a large number of cracks etc. occur, hydrogen tends to leak through the cladding 10 has passed through the surface portion of the reinforcement layer 70 to the outside of the high pressure gas tank and is therefore less likely to be localized in the boundary between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 accumulates. In the second embodiment, the gas diffusion layer is 73 between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 over the cylinder section 16 formed, but the gas diffusion layer 73 is not above the cathedral sections 17th , 18th shaped. In other words, a relatively small number of cracks etc. occur in the surface portion of the reinforcing layer 70 on the cylinder section 16 on, and the gas diffusion layer 73 is above the cylinder section 16 shaped. Accordingly, the above effect is achieved even if the gas diffusion layer 73 not over the cathedral sections 17th , 18th is formed. In fact, hydrogen is prevented from locally in the boundary between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 to accumulate even if the gas diffusion layer 73 not over the cathedral sections 17th , 18th is formed.

Dritte AusführungsformThird embodiment

11 veranschaulicht eine schematische Gestaltung eines Hochdruckgastanks 300 einer dritten Ausführungsform. Der Hochdruckgastank 300 der dritten Ausführungsform hat eine Gestaltung ähnlich zu der des Hochdruckgastanks 100 der ersten Ausführungsform außer für den Bereich, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 ausgeformt ist. In dem Hochdruckgastank 300 der dritten Ausführungsform ist die Gasdiffusionsschicht 73 nicht in einem Bereich ausgeformt, in dem ein Wicklungsende 375 ausgeformt ist, und die Gasdiffusionsschicht 73 ist zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 in dem Bereich anders als der Bereich, in dem das Wicklungsende 375 ausgeformt ist. Das Wicklungsende 375 ist das Ende einer Wicklung einer Glasfaser in der GFRP Schicht 72. 11 illustrates a schematic configuration of a high pressure gas tank 300 a third embodiment. The high pressure gas tank 300 the third embodiment has a configuration similar to that of the high pressure gas tank 100 of the first embodiment except for the area where the gas diffusion layer 73 is formed. In the high pressure gas tank 300 the third embodiment is the gas diffusion layer 73 not formed in an area in which one end of the winding 375 is formed, and the gas diffusion layer 73 is between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 in the area other than the area where the winding end 375 is formed. The end of the winding 375 is the end of a turn of a glass fiber in the GFRP layer 72 .

Zum Beispiel ist das Wicklungsende 375 durch das Aufwickeln der Glasfasern, die mit Harz getränkt sind, um die Ummantelung 10 einmal in der Umfangsrichtung der Ummantelung 10 ausgeformt, um die letzte Wicklung zu machen und dann das Ende der letzten Wicklung unter der vorherigen Wicklung zu durchkreuzen. Alternativ kann das Wicklungsende 375 durch das Kreuzen des Endes der letzten Wicklung unter einer Wicklung ausgeformt sein, die sich an einer Stelle unterschiedlich von der Position befindet, an der die letzte Wicklung gemacht ist. Der Vorgang der Befestigung des Wicklungsendes 375 auf der Oberfläche der GFRP Schicht 72 kann durch Aushärten des Harzes des Wicklungsendes 375 auf der Oberfläche der GFRP Schicht 72 durchgeführt werden. Das Wicklungsende 375 kann entweder gleichzeitig mit oder vor dem Aushärten der gesamten Verstärkungsschicht 70 befestigt werden. In der dritten Ausführungsform ist die Stelle, an der solch ein Wicklungsende 375 vorgesehen ist, im Vorhinein festgelegt und in Schritt S120 ist die Gasdiffusionsschicht 73 in dem Bereich ausgeformt, der diese Stelle nicht beinhaltet.For example is the winding end 375 by winding the glass fibers impregnated with resin around the jacket 10 once in the circumferential direction of the sheath 10 shaped to make the last wrap and then cross the end of the last wrap under the previous wrap. Alternatively, the winding end 375 be formed by crossing the end of the last winding under a winding which is in a position different from the position at which the last winding is made. The process of fastening the end of the winding 375 on the surface of the GFRP layer 72 can by curing the resin of the winding end 375 on the surface of the GFRP layer 72 be performed. The end of the winding 375 can be done either simultaneously with or before curing of the entire reinforcement layer 70 attached. In the third embodiment, there is such a winding end 375 is provided, determined in advance and in step S120 is the gas diffusion layer 73 formed in the area that does not contain this point.

Die Verstärkungsschicht 70 hat einen größeren Grad an Oberflächenunebenheit in dem Bereich, der sich nahe dem Wicklungsende 375 der Glasfaser der GFRP Schicht 72 befindet, als in dem anderen Bereich aufgrund des Kreuzens der Glasfaser etc. Dementsprechend wird der Flächenabschnitt der Verstärkungsschicht 70, der die Harzschicht 71 und die GFRP Schicht 72 beinhaltet, einer größeren Spannung in dem Bereich, in dem das Wicklungsende 375 ausgeformt ist, unterzogen als in dem anderen Bereich, wenn sich der Hochdruckgastank während des Druckbeständigkeitstests ausdehnt, und eine größere Anzahl an Rissen etc. tritt in dem Bereich auf, in dem das Wicklungsende 375 ausgeformt ist. In dem Bereich, in dem eine größer Anzahl an Rissen etc. auftritt, tendiert Wasserstoff, der durch die Ummantelung 10 hindurchgegangen ist, dazu, sich durch den Flächenabschnitt der Verstärkungsschicht 70 zu der Außenseite des Hochdruckgastanks zu bewegen und sammelt sich daher weniger wahrscheinlich örtlich in der Grenze zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 an. In der dritten Ausführungsform ist die Gasdiffusionsschicht 73 in dem Bereich unterschiedlich von dem Bereich ausgeformt, in dem das Wicklungsende 375 ausgeformt ist. Dementsprechend wird die obige Wirkung erreicht, auch wenn die Gasdiffusionsschicht 73 nicht in dem Bereich ausgeformt ist, in dem das Wicklungsende 375 ausgeformt ist. Und zwar wird Wasserstoff daran gehindert, sich örtlich an der Berührfläche zwischen der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 anzusammeln, auch wenn die Gasdiffusionsschicht 73 nicht in dem Bereich ausgeformt ist, in dem das Wicklungsende 375 ausgeformt ist.The reinforcement layer 70 has a greater degree of surface roughness in the area near the winding end 375 the glass fiber of the GFRP layer 72 is located than the other area due to the crossing of the glass fiber, etc. Accordingly, the surface portion of the reinforcing layer 70 who made the resin layer 71 and the GFRP layer 72 involves a greater voltage in the area where the winding end 375 is formed than in the other area when the high pressure gas tank expands during the pressure resistance test, and a larger number of cracks, etc. occur in the area where the coil end 375 is formed. In the area where a larger number of cracks etc. occur, hydrogen tends to leak through the cladding 10 has passed through the surface portion of the reinforcement layer 70 to the outside of the high pressure gas tank and is therefore less likely to collect locally in the boundary between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 on. In the third embodiment, the gas diffusion layer is 73 formed in the area different from the area in which the winding end 375 is formed. Accordingly, the above effect is achieved even if the gas diffusion layer is used 73 is not formed in the area in which the winding end 375 is formed. In fact, hydrogen is prevented from locally at the interface between the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 to accumulate even if the gas diffusion layer 73 is not formed in the area in which the winding end 375 is formed.

Der Bereich, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 nicht ausgeformt ist, kann an einer Position unterschiedlich von der zweiten und dritten Ausführungsform ausgeformt sein, so lange die Anzahl an Rissen etc. (Schichtspaltungen α, schichtinterne Risse β, Harzrisse γ, etc.), die in der GFRP Schicht 72 und der Harzschicht 71 während dem Druckbeständigkeitstest (Schritt S150) auftreten, relativ groß ist in dem Bereich, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 nicht ausgeformt ist. Zum Beispiel in dem Fall, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 über den Zylinderabschnitt 16 wie in der zweiten Ausführungsform ausgeformt ist, kann ein Bereich in dem Flächenabschnitt der Verstärkungsschicht 70 über dem Zylinderabschnitt 16 vorhanden sein, in dem Risse etc. wahrscheinlich auftreten, wie der Bereich, in dem das Wicklungsende 375 in der dritten Ausführungsform ausgeformt ist. In solch einem Fall kann die Gasdiffusionsschicht 73 möglicherweise auch nicht in diesem Bereich ausgeformt sein. In jeder der vorherigen Ausführungsformen ist die Gasdiffusionsschicht 73 durchgehend entlang der gesamten Umfangsfläche des Hochdruckgastanks. Allerdings kann der Hochdruckgastank der Erfindung eine unterschiedliche Gestaltung haben. In dem Fall, in dem ein Bereich, in dem Flächenabschnitt der Verstärkungsschicht 70, in dem Risse etc. weniger wahrscheinlich auftreten, nicht durchgehend entlang der gesamten Umfangsfläche des Hochdruckgastanks ist, kann die Gasdiffusionsschicht 73 möglicherweise auch nur in dem Bereich ausgeformt sein, in dem Risse etc. weniger wahrscheinlich auftreten.The area where the gas diffusion layer 73 is not formed may be formed at a position different from the second and third embodiments as long as the number of cracks, etc. (delaminations α , internal cracks β , Resin cracks γ , etc.) that are in the GFRP layer 72 and the resin layer 71 during the pressure resistance test (step S150 ) occur, is relatively large in the area in which the gas diffusion layer 73 is not formed. For example, in the case where the gas diffusion layer 73 over the cylinder section 16 is formed as in the second embodiment, an area in the surface portion of the reinforcement layer 70 above the cylinder section 16 where cracks, etc. are likely to occur, such as the area where the winding end 375 is formed in the third embodiment. In such a case, the gas diffusion layer 73 may not be formed in this area either. In each of the previous embodiments, the gas diffusion layer is 73 continuously along the entire circumferential surface of the high-pressure gas tank. However, the high pressure gas tank of the invention can have various configurations. In the case where an area in the surface portion of the reinforcing layer 70 where cracks, etc. are less likely to occur, is not continuous along the entire peripheral surface of the high pressure gas tank, the gas diffusion layer may 73 may also be formed only in the area in which cracks etc. are less likely to occur.

Andere AusführungsformenOther embodiments

In jeder der obigen Ausführungsformen ist die Gasdiffusionsschicht 73, die eine dazwischenliegende Schicht ist, ausgeformt, in dem ein nichtgewebter Stoff verwendet wird. Allerdings kann der Hochdruckgastank der Erfindung eine unterschiedliche Gestaltung haben. Obwohl die Gasdiffusionsschicht 73, deren Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung 100 Pa/s oder höher ist, in jeder der obigen Ausführungsformen verwendet wird, kann die Gasdiffusionsschicht 73 eine unterschiedliche Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung haben. Die Gasdiffusionsschicht 73 muss nur eine höhere Gasdurchlässigkeit als die CFRP Schicht 74, die eine Verstärkungsschicht ist, und die GFRP Schicht 72 haben, die eine Schutzschicht ist. Je höher die Gasdurchlässigkeit der Gasdiffusionsschicht 73 und die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung der Gasdiffusionsschicht 73 sind, desto wirksamer wird das Gas daran gehindert, sich zwischen der GFRP Schicht 72 und der CFRP Schicht 74 anzusammeln.In each of the above embodiments, the gas diffusion layer is 73 , which is an intermediate layer, is formed using a non-woven fabric. However, the high pressure gas tank of the invention can have various configurations. Although the gas diffusion layer 73 whose gas diffusion rate in the plane direction is 100 Pa / s or higher is used in each of the above embodiments, the gas diffusion layer may 73 have a different gas diffusion rate in the plane direction. The gas diffusion layer 73 just needs a higher gas permeability than the CFRP layer 74 which is a reinforcement layer, and the GFRP layer 72 have that is a protective layer. The higher the gas permeability of the gas diffusion layer 73 and the gas diffusion rate in the plane direction of the gas diffusion layer 73 are, the more effective the gas is prevented from getting between the GFRP layer 72 and the CFRP layer 74 to accumulate.

Die Gasdiffusionsschicht 73 kann aus z.B. Schaum oder einer faserverstärkten Kunststoffschicht (FRP Schicht) anstatt aus einem nichtgewebten Stoff hergestellt sein. Wenn die Gasdiffusionsschicht 73 aus der FRP Schicht hergestellt ist, kann die Gasdiffusionsschicht 73 durch das Verwenden von Kohlefasern als die Fasern durchgehend mit der CFRP Schicht 74 ausgeformt sein, oder kann durch die Verwendung von Glasfasern als die Fasern durchgehend mit der GFRP Schicht 72 ausgeformt sein. Die FRP Schicht als die Gasdiffusionsschicht 73 kann durch die Verwendung von Fasern unterschiedlich von Kohlefasern und Glasfasern, wie Aramidfasern, ausgeformt sein. Wenn die Gasdiffusionsschicht 73 aus der FRP Schicht hergestellt ist und Kohlefasern oder Glasfasern als die Fasern verwendet werden, können die Gasdiffusionsschicht 73 und die CFRP Schicht 74 oder die Gasdiffusionsschicht 73 und die GFRP Schicht 72 aus denselben Fasern hergestellt sein, und zwar aus dem gleichen jeweiligen Material. Darüber hinaus kann die gleiche Herstellungsvorrichtung verwendet werden, um die Gasdiffusionsschicht 73 und die CFRP Schicht 74 oder die GFRP Schicht 72 auszuformen. Produktionskosten können somit reduziert werden.The gas diffusion layer 73 can be made of e.g. foam or a fiber-reinforced plastic layer (FRP layer) instead of a non-woven fabric. When the gas diffusion layer 73 made of the FRP layer can be the gas diffusion layer 73 by using carbon fibers as the fibers continuous with the CFRP layer 74 be shaped, or can by using glass fibers as the fibers continuous with the GFRP layer 72 be shaped. The FRP layer as the gas diffusion layer 73 can be shaped differently from carbon fibers and glass fibers such as aramid fibers by using fibers. When the gas diffusion layer 73 is made of the FRP layer and carbon fiber or glass fiber is used as the fiber, the gas diffusion layer can be used 73 and the CFRP layer 74 or the gas diffusion layer 73 and the GFRP layer 72 be made from the same fibers, from the same respective material. In addition, the same manufacturing apparatus can be used to make the gas diffusion layer 73 and the CFRP layer 74 or the GFRP layer 72 to shape. Production costs can thus be reduced.

Wenn die Gasdiffusionsschicht 73 aus der FRP Schicht hergestellt ist, kann die Gasdurchlässigkeit der Gasdiffusionsschicht 73 durch die Art von Fasern, die verwendet werden, den Berührungswinkel vor dem Aushärten des Harzes, das in der FRP Schicht (z.B. die Haftstärke zwischen dem ausgehärteten Harz und den Fasern) enthalten ist, wie Fasern gewickelt werden, um die FRP Schicht auszuformen, ob oder ob Fasern, die mit Harz getränkt sind, nicht in dem Vorgang des Wickelns der Fasern verwendet werden, um die FRP Schicht auszuformen, etc. eingestellt werden. Beispielsweise durch das Reduzieren der Haftstärke zwischen dem ausgehärteten Harz und den Fasern tritt eine große Anzahl an Rissen etc. in der Gasdiffusionsschicht 73 während des Druckbeständigkeitstests auf, wodurch die Gasdurchlässigkeit der Gasdiffusionsschicht 73 erhöht werden kann. Je größer der Wicklungswinkel der Fasern ist und zwar je größer der Winkel zwischen den Fasern und der axialen Richtung des Hochdruckgastanks ist und je näher das Wicklungsverfahren somit an der Reifengwicklung ist, desto niedriger ist die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung der Gasdiffusionsschicht 73. Je größer die Wicklungssteigung der Fasern ist, desto höher ist die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung der Gasdiffusionsschicht 73. Alternativ kann die Gasdurchlässigkeit der Gasdiffusionsschicht 73 erhöht werden durch das derartige Ausformen der Gasdiffusionsschicht 73, dass die Gasdiffusionsschicht 73 eine geringe Menge an Harz hat, wenn die Fasern durch das FW Verfahren gewickelt werden, um die Gasdiffusionsschicht 73 auszuformen. Zum Beispiel können Fasern, die nicht mit Harz getränkt sind, gewickelt werden, um die Gasdiffusionsschicht 73 auszuformen, so dass die Gasdiffusionsschicht 73 lediglich das erste Harz und das zweite Harz beinhaltet, das jeweils während dem Harzaushärten von der CFRP Schicht 74 und der GFRP Schicht 72 verströmt. In diesem Fall hat die Gasdiffusionsschicht 73 eine höhere Gasdurchlässigkeit als in dem Fall, in dem die Gasdiffusionsschicht 73 ausgeformt ist, in dem Fasern verwendet werden, die mit Harz getränkt sind.When the gas diffusion layer 73 is made of the FRP layer, the gas permeability of the gas diffusion layer can 73 by the type of fibers that are used, the angle of contact prior to curing of the resin contained in the FRP layer (e.g. the adhesive strength between the cured resin and the fibers), how fibers are wound to form the FRP layer, whether or whether fibers impregnated with resin are not used in the process of winding the fibers to form the FRP layer, etc. are adjusted. For example, by reducing the adhesive strength between the cured resin and the fibers, a large number of cracks, etc. occur in the gas diffusion layer 73 during the pressure resistance test, thereby increasing the gas permeability of the gas diffusion layer 73 can be increased. The larger the winding angle of the fibers, namely the larger the angle between the fibers and the axial direction of the high pressure gas tank and thus the closer the winding process is to the tire winding, the lower the gas diffusion rate in the plane direction of the gas diffusion layer 73 . The larger the winding pitch of the fibers, the higher the gas diffusion rate in the plane direction of the gas diffusion layer 73 . Alternatively, the gas permeability of the gas diffusion layer 73 are increased by shaping the gas diffusion layer in this way 73 that the gas diffusion layer 73 has a small amount of resin when the fibers are wound by the FW method around the gas diffusion layer 73 to shape. For example, fibers that are not impregnated with resin can be wrapped around the gas diffusion layer 73 form so that the gas diffusion layer 73 only includes the first resin and the second resin, each during the resin curing of the CFRP layer 74 and the GFRP layer 72 exudes. In this case, the gas diffusion layer has 73 a higher gas permeability than in the case where the gas diffusion layer 73 is formed using fibers that are impregnated with resin.

Die Erfindung ist nicht eingeschränkt auf die vorherigen Ausführungsformen und kann mit verschiedenen Gestaltungen ausgeführt werden, ohne von dem Wesen und dem Gültigkeitsbereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die technischen Merkmale der Ausführungsformen entsprechend zu den technischen Merkmalen jedes Gesichtspunktes, beschrieben in dem Kapitel „Zusammenfassung der Erfindung“, ersetzt oder soweit anwendbar kombiniert werden, um einen Teil oder alle der Probleme zu lösen, die zuvor beschrieben wurden, oder um einen Teil oder alle der Wirkungen zu erreichen, die zuvor beschrieben wurden. Diese technischen Merkmale können nach Bedarf weggelassen sein, außer sie sind in der Beschreibung als wesentlich beschrieben.The invention is not limited to the previous embodiments and can be carried out in various designs without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features of each aspect described in the “Summary of the Invention” chapter may be replaced or combined as applicable to solve some or all of the problems described above or to achieve some or all of the effects previously described. These technical features can be omitted as necessary unless they are described as essential in the specification.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2011106514 A [0002]JP 2011106514 A [0002]

Claims (20)

Hochdruckgastank (100; 200; 300) mit: einer Ummantelung (10) der einen Innenraum hat, um ein Gas aufzunehmen; einer Verstärkungsschicht (74), die auf die Ummantelung (10) geschichtet ist und die Kohlefasern und ein erstes Harz hat; einer dazwischenliegenden Schicht (73), die mindestens auf einen Teil der Verstärkungsschicht (74) geschichtet ist; und einer Schutzschicht (72), die auf die dazwischenliegende Schicht (73) geschichtet ist und die Glasfasern und ein zweitet Harz hat, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) eine höhere Gasdurchlässigkeit als die Verstärkungsschicht (74) und die Schutzschicht (72) hat.High pressure gas tank (100; 200; 300) with: a casing (10) having an interior space for containing a gas; a reinforcement layer (74) which is laminated on the cover (10) and which has carbon fibers and a first resin; an intermediate layer (73) laminated on at least a portion of the reinforcement layer (74); and a protective layer (72) laminated on the intermediate layer (73) and having glass fibers and a second resin, wherein the intermediate layer (73) has a higher gas permeability than the reinforcement layer (74) and the protective layer (72). Hochdruckgastank (200) nach Anspruch 1, wobei die Ummantelung (10) einen Zylinderabschnitt (16) und ein Paar halbkugelförmiger Domabschnitte (17, 18) beinhaltet, die sich an beiden Enden des Zylinderabschnittes (16) befinden, und die dazwischenliegende Schicht (73) über dem Zylinderabschnitt (16) ausgeformt ist.High pressure gas tank (200) Claim 1 wherein the shell (10) includes a cylinder portion (16) and a pair of hemispherical dome portions (17, 18) located at both ends of the cylinder portion (16) and the intermediate layer (73) formed over the cylinder portion (16) is. Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) entlang der gesamten Umfangsfläche des Hochdruckgastanks (100; 200; 300) ausgeformt ist.High pressure gas tank (100; 200; 300) Claim 1 or 2 wherein the intermediate layer (73) is formed along the entire peripheral surface of the high pressure gas tank (100; 200; 300). Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) so ausgeformt ist, dass sie eine gesamte Oberfläche der Ummantelung (10) abdeckt.High pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 1 to 3 wherein the intermediate layer (73) is formed so that it covers an entire surface of the casing (10). Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) aus einem nichtgewebten Stoff oder Schaum hergestellt ist.High pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 1 to 4th wherein the intermediate layer (73) is made of a nonwoven fabric or foam. Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) aus einer faserverstärkten Kunststoffschicht hergestellt ist.High pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 1 to 4th wherein the intermediate layer (73) is made of a fiber reinforced plastic layer. Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach Anspruch 6, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) durch die Verwendung der Kohlefasern durchgehend mit der Verstärkungsschicht (74) ausgeformt ist oder durch die Verwendung der Glasfasern durchgehend mit der Schutzschicht ausgeformt ist.High pressure gas tank (100; 200; 300) Claim 6 wherein the intermediate layer (73) is formed continuously with the reinforcement layer (74) through the use of the carbon fibers or is formed through the use of the glass fibers with the protective layer. Hochdruckgastank (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) in einem anderen Bereich als einem Bereich ausgeformt ist, in dem ein Wicklungsende (375) ausgeformt ist, wobei das Wicklungsende (375) ein Ende einer Wicklung der Glasfasern in der Schutzschicht (72) ist.High pressure gas tank (300) after one of the Claims 1 to 7th wherein the intermediate layer (73) is formed in a region other than a region in which a winding end (375) is formed, the winding end (375) being an end of a winding of the glass fibers in the protective layer (72). Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) eine höhere Gasdiffusionsrate in einer Ebenen-Richtung hat als die Verstärkungsschicht (73) und die Schutzschicht (72), wobei die Ebenen-Richtung eine Richtung ist, parallel zu der Oberfläche der Ummantelung (10).High pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 1 to 8th wherein the intermediate layer (73) has a higher gas diffusion rate in a plane direction than the reinforcement layer (73) and the protective layer (72), the plane direction being a direction parallel to the surface of the clad (10). Hochdruckgastank (100; 200; 300) entsprechend Anspruch 9, wobei die Gasdiffusionsrate in der Ebenen-Richtung der dazwischenliegenden Schicht (73) 100 Pa/s oder höher ist.High pressure gas tank (100; 200; 300) accordingly Claim 9 wherein the gas diffusion rate in the plane direction of the intermediate layer (73) is 100 Pa / s or higher. Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, zusätzlich mit: einer Harzschicht (71), die auf der Schutzschicht ausgeformt ist, wobei die Harzschicht (71) aus derselben Art von Harz hergestellt ist, wie das zweite Harz.High pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 1 to 10 , additionally comprising: a resin layer (71) formed on the protective layer, the resin layer (71) being made of the same kind of resin as the second resin. Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (100; 200; 300), mit: Vorbereiten einer Ummantelung (10), die einen Innenraum hat, um ein Gas aufzunehmen; Ausformen einer Verstärkungsschicht (74), die Kohlefasern und ein erstes Harz hat, auf der Ummantelung (10); Ausformen einer dazwischenliegenden Schicht (73) auf mindestens einem Teil der Verstärkungsschicht (74); Ausformen einer Schutzschicht (72), die Glasfasern und das zweite Harz hat, auf der dazwischenliegenden Schicht (73); Aushärten des ersten Harzes der Verstärkungsschicht (74) und des zweiten Harzes der Schutzschicht (72), um einen Roh-Tank auszuformen; und Befüllen des Roh-Tanks mit einem Fluid, das einen höheren Druck als einen vorgegebenen maximalen Betriebsdruck des Hochdruckgastanks (100;200;300) hat, um den Roh-Tank mit Druck zu beaufschlagen und somit den Hochdruckgastank (100; 200; 300) fertig zu bearbeiten, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) nach der Druckbeaufschlagung eine höhere Gasdurchlässigkeit hat, als die Verstärkungsschicht (74) und die Schutzschicht (72).Manufacturing process for a high pressure gas tank (100; 200; 300), with: Preparing a casing (10) having an interior space to contain a gas; Forming a reinforcing layer (74) comprising carbon fibers and a first resin on the cover (10); Forming an intermediate layer (73) on at least a portion of the reinforcement layer (74); Forming a protective layer (72) comprising glass fibers and the second resin on the intermediate layer (73); Curing the first resin of the reinforcement layer (74) and the second resin of the protective layer (72) to form a green tank; and Filling the raw tank with a fluid that has a higher pressure than a predetermined maximum operating pressure of the high-pressure gas tank (100; 200; 300) in order to pressurize the raw tank and thus the high-pressure gas tank (100; 200; 300) is finished to edit, whereby the intermediate layer (73) after the application of pressure has a higher gas permeability than the reinforcement layer (74) and the protective layer (72). Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (200) nach Anspruch 12, wobei die Ummantelung (10) einen Zylinderabschnitt (16) und ein Paar halbkugelförmiger Domabschnitte (17, 18) beinhaltet, die sich an beiden Enden des Zylinderabschnittes (16) befinden, und die dazwischenliegende Schicht (73) über dem Zylinderabschnitt (16) ausgeformt ist.Manufacturing process for a high pressure gas tank (200) according to Claim 12 wherein the shell (10) includes a cylinder portion (16) and a pair of hemispherical dome portions (17, 18) located at both ends of the cylinder portion (16) and the intermediate layer (73) formed over the cylinder portion (16) is. Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) entlang der gesamten Umfangsfläche des Hochdruckgastanks (100; 200; 300) ausgeformt ist. Manufacturing process for a high pressure gas tank (100; 200; 300) according to Claim 12 or 13 wherein the intermediate layer (73) is formed along the entire peripheral surface of the high pressure gas tank (100; 200; 300). Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) so ausgeformt ist, dass sie eine gesamte Oberfläche der Ummantelung (10) abdeckt.Manufacturing method for a high pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 12 to 14th wherein the intermediate layer (73) is formed so that it covers an entire surface of the casing (10). Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, zusätzlich mit: Aushärten des zweiten Harzes, um eine Harzschicht (71) auf der Schutzschicht (72) auszuformen.Manufacturing method for a high pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 12 to 15th , additionally comprising: curing the second resin to form a resin layer (71) on the protective layer (72). Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die dazwischenliegende Schicht aus einem nichtgewebten Stoff oder Schaum hergestellt ist.Manufacturing method for a high pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 12 to 16 wherein the intermediate layer is made of a nonwoven fabric or foam. Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) aus einer faserverstärkten Kunststoffschicht hergestellt ist.Manufacturing method for a high pressure gas tank (100; 200; 300) according to one of the Claims 12 to 17th wherein the intermediate layer (73) is made of a fiber reinforced plastic layer. Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (100; 200; 300) nach Anspruch 18, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) durch die Verwendung der Kohlfasern durchgehend mit der Verstärkungsschicht (74) ausgeformt ist oder durch die Verwendung der Glasfasern durchgehend mit der Schutzschicht (72) ausgeformt ist.Manufacturing process for a high pressure gas tank (100; 200; 300) according to Claim 18 wherein the intermediate layer (73) is formed continuously with the reinforcing layer (74) through the use of the carbon fibers or is formed through the use of the glass fibers with the protective layer (72). Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank (300) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die dazwischenliegende Schicht (73) in einem anderen Bereich als einem Bereich ausgeformt ist, wo ein Wicklungsende (375) geformt ist, wobei das Wicklungsende (375) ein Ende der Wicklung der Glasfasern in der Schutzschicht (72) ist.Manufacturing method for a high pressure gas tank (300) according to one of the Claims 12 to 19th wherein the intermediate layer (73) is formed in an area other than an area where a winding end (375) is formed, the winding end (375) being an end of winding the glass fibers in the protective layer (72).
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